Sensoren für Messaufgaben in der Kunststoffindustrie

Die Implementierung von modernen Sensortechnologien ermöglicht eine präzise Überwachung und Steuerung aller Phasen der Kunststoffproduktion. Von der Rohstoffzufuhr über die Verarbeitung bis hin zur Endkontrolle erlauben Micro-Epsilon [1] Sensoren eine Echtzeit-Erfassung und -Analyse prozesskritischer Daten (Bild 1). Dies führt zu einer signifikanten Reduktion von Produktionsausfällen und Material, was nicht nur Kosten spart, sondern auch die Umwelt schont. Darüber hinaus wird eine gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt und die Wirtschaftlichkeit deutlich erhöht. Für die Überwachung und Steuerung der unterschiedlichen Prozesse bietet der Sensorspezialist ein breites Produktportfolio unterschiedlicher Sensoren, die mit unterschiedlichen Messprinzipien arbeiten. Dadurch lassen sich vielfältige Anwendungen von der Maschinenüberwachung bis zur Qualitätskontrolle des Endprodukts aus einer Hand lösen. 

Effiziente Durchmesserprüfung von Extruder-Bohrungen

Im Bereich der Maschineninstandhaltung hat sich das Sensorsystem Idiamcontrol bewährt. Es ist speziell für die Messung von Innendurchmessern in Extrudergehäusen konzipiert, die 32 mm bis 180 mm aufweisen. Das System bietet durch die Messung mit kapazitiven Wegsensoren eine hohe Genauigkeit. Diese Technologie erlaubt es, den Verschleiß präzise zu bestimmen und gezielt schadhafte Segmente zu identifizieren, wodurch die Lebensdauer der Maschinen verlängert und ungeplante Ausfallzeiten minimiert werden. Für die Messung wird der Sensor an das Ende des Extruder-Gehäuses geschoben und mithilfe eines speziell verstärkten Kabels, das mit einem Spezialstecker am Sensor befestigt ist, anschließend messend herausgezogen (Bild 2). Die Durchmesserwerte der zeitlich versetzten Prüfzyklen werden gespeichert. Anschließend erfolgt die Verrechnung der gemessenen Ergebnisse und die daraus resultierende Ermittlung des Verschleißes.  Der Durchmesser der Gehäusebohrung wird auf sechs Spuren mit höchster Genauigkeit gemessen. Die Ergebnisse der Messungen werden auf einem kompakten Touchscreen visualisiert, das eine sofortige grafische Darstellung des Durchmessers über die gesamte Länge der Bohrung zeigt. Toleranzüberschreitungen werden auf einen Blick ersichtlich, was eine schnelle Reaktion und Anpassung des Produktionsprozesses ermöglicht. Zusätzlich verfügt das System über eine USB Schnittstelle zur Datenausgabe und eine Kalibrierungsüberwachung zur Überprüfung des Arbeitszustands des Systems.

Einseitige Dickenmessung mit Kombisensor

Eine wichtige Messaufgabe in der Kunststoffindustrie ist die hochgenaue Dickenmessung dünnster Folien. Hierfür stehen mehrere Sensortechnologien von Micro-Epsilon zur Verfügung: Konfokale-chromatische Sensoren, Interferometer, aber auch kapazitive Sensoren.

Eine Besonderheit ist der Combisensor, der das kapazitive Messprinzip mit der Wirbelstromtechnologie vereint. Dieses Sensorkonzept wurde speziell für die Messung der Dicke nichtleitender Materialien entwickelt, die auf metallischen Untergründen aufliegen, wie zum Beispiel Kunststofffolien oder Kunststoffbeschichtungen auf Führungswalzen. Bei der Messung erfasst der Wirbelstromsensor den Abstand zu darunterliegenden metallischen Material, etwa einer Walze, indem er die Kunststoffschicht durchdringt. Gleichzeitig misst der kapazitive Sensor den Abstand zur Oberfläche des Kunststoffs. Die Dicke des Materials wird durch die Berechnung der Differenz zwischen den beiden Sensorsignalen bestimmt, was eine präzise Messung ermöglicht (Bild 3). Der Sensor ist über ein Kabel mit einem Controller verbunden, der über ein benutzerfreundliches Webinterface gesteuert wird. Dieses Interface erlaubt nicht nur die einfache Konfiguration von Sensor und Controller, sondern auch das Durchführen arithmetischer Operationen mit den erfassten Signalen, um eine optimale Genauigkeit und Funktionalität für spezifische Anwendungen zu generieren.