Miniatur-Kontrastsensoren an einer Flexodruckmaschine

Erfolgreicher Formatwechsel

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Bei der Detektion von Druckmarken auf Endlosmaterialien kommt es auf Schnelligkeit und die präzise Unterscheidung auch geringer Kontrastunterschiede an. Edale, ein britischer Hersteller von Flexodruckmaschinen, fand beide Voraussetzungen beim Miniatur-Kontrastsensor von Sensopart erfüllt: Der Austausch des bisherigen Standardsensors spart nicht nur Platz, sondern senkt auch noch die Hälfte der Kosten.

Die Autorin: Jessica Priscott, Vertriebs-Ingenieur, Sensopart UK

Die Flexodruckmaschinen FL-3 des britischen Herstellers Edale werden überwiegend zur Bedruckung von Etiketten und Produktverpackungen eingesetzt. Rund 15 Kontrastsensoren steuern den Druckvorgang und den Schnitt der Endlosmaterialien aus Papier oder Folie, indem sie die auf die Materialien aufgedruckten Schnitt- und Passermarken identifizieren.
Der bisher eingesetzte Kontrastsensor in Standardbaugröße (55 mm x 75 mm x 30 mm) musste aufgrund einer Produkt-Abkündigung durch eine hinsichtlich der Leistungsdaten gleichwertige Alternative ersetzt werden. Zugleich sollte der neue Sensor eine kompaktere Bauform aufweisen, um ihn flexibler und unauffälliger in der Maschine verbauen zu können.
Ein Fünfzehntel des Gehäusevolumens
Der erst vor wenigen Monaten auf dem Markt eingeführte Miniatur-Kontrastsensor FT 25-RGB von Sensopart erfüllte alle Anforderungen: Mit Abmessungen von 34 mm x 20 mm x 12 mm beträgt sein Gehäusevolumen nur rund ein Fünfzehntel des bisher eingesetzten Sensors und bietet dabei gleiche oder sogar bessere Leistungsdaten. Mit seiner Multicolor-Auswertung – der Sensor wählt automatisch die für den gegebenen Kontrastunterschied optimale Sendefarbe Rot, Grün oder Blau – lassen sich auch geringe bzw. schwierige Kontraste, beispielsweise gelbe Druckmarken auf weißem Hintergrund, zuverlässig detektieren.
Exakte Positionierung bei hoher Bahngeschwindigkeit
Aufgrund der hohen Bahngeschwindigkeit von bis zu 200 m/min war in der gegebenen Anwendung nicht nur eine absolut zuverlässige, sondern auch eine sehr schnelle Druckmarkenerkennung verlangt. Mit seiner hohen Schaltfrequenz von bis zu 25 kHz erfüllt der FT 25-RGB auch diese Anforderung, zudem weist er eine kurze Ansprechzeit von 20 µs und einen geringen Jitter von 10 µs auf, wodurch eine präzise Positionierung und ein genauer Schnitt der Endlosmaterialien gewährleistet sind. Der helle Lichtfleck mit länglicher, scharfer Kontur (1 mm x 4 mm) und hoher Tiefenschärfe (± 3 mm) ermöglicht eine sichere Detektion unterschiedlicher Druckmarken auf verschiedenen Materialien sowie bei Materialflattern.
Kundenspezifisches Teach-in
Die Eigenschaften von Sensoparts Miniatur-Kontrastsensors überzeugten also rundherum, nur eine Änderung wünschte sich Edale: Der neue Sensor sollte nach Möglichkeit wie der alte zu bedienen sein. Sensopart erstellte daraufhin eine kundenspezifische Single-Teach-Software, um den FT 25-RGB an das gewohnte Bedienkonzept des alten Sensors von einem anderen Hersteller anzupassen. Da die rund 15 Sensoren pro Maschine bei jedem Formatwechsel neu eingerichtet werden, bedeutete dieser flexible Service für die Kunden von Edale eine große Erleichterung. Das Teach-in der Sensoren wird dynamisch via Steuerleitung durchgeführt, da die Sensoren an schwer zugänglichen Stellen montiert sind.
Einfacher Austausch Groß gegen Klein
Besonders interessant für den Druckmaschinenhersteller war auch der als Zubehör erhältliche Montageadapter MZ F 25 von Sensopart, der einen einfachen Austausch Groß gegen Klein ohne Anfertigung von Spezialhalterungen ermöglichte. Auch die Fokuslage und die elektrischen Anschlüsse sind identisch. Wo genügend Platz vorhanden war, wurde dieser Adapter genutzt, an weiteren Stellen konnte der FT 25-RGB dank seines Miniaturformats mithilfe einer ebenfalls als Zubehör erhältlichen Stangenhalterung MBD F 25ST unmittelbar über der Druckbahn montiert werden. Die Stangenhalterung ermöglicht zudem eine einfache Verkippung des Sensors, um Druckmarken auf glänzenden Oberflächen sicher zu erfassen.
Bessere Performance zu geringeren Kosten
Die wesentlich kompaktere Bauweise bei gleichen oder sogar besseren Leistungsdaten hatten für Edale keine Mehrkosten zur Folge – im Gegenteil: Die Anschaffungskosten zusammen mit den Einsparungen durch das flexible Montagekonzept bedeuteten eine Senkung der Kosten um rund 50 % – für den Maschinenbauer ein durchaus willkommener Nebeneffekt des Austauschs. Zugleich bietet die kleine Bauform des RGB-Kontrastsensors deutlich mehr konstruktive Flexibilität für künftige Maschinengenerationen. „Die Miniatur-Kontrastsensoren entsprechen genau unseren Anforderungen“, erklärt Antony Neaves, Einkaufschef von Edale. „Aufgrund ihrer geringen Größe lassen sie sich unauffällig in unserer Maschine unterbringen, und mit der Performance sind wir bisher ebenfalls sehr zufrieden.“
Fazit: Die Zeit ist reif für einen Formatwechsel
Die beschriebene Automatisierungslösung macht deutlich, dass Kontrastsensoren in der immer noch weit verbreiteten Standardbauform nicht mehr zeitgemäß sind, denn in ihrer Performance sind aktuelle Miniatursensoren wie der FT 25-RGB großbauenden Sensoren längst ebenbürtig oder sogar überlegen. Sie arbeiten sehr schnell und präzise und sind somit auch anspruchsvollen Druckmarkenanwendungen gewachsen. Einer Umrüstung bestehender Anlagen steht somit nichts entgegen, zumal die kleine Bauform mehr konstruktive Flexibilität für künftige Maschinengenerationen bietet. I

Info & Kontakt
Sensopart Fabian Ehret, Produktmanager für optoelektronische Sensoren Tel.: 07665 94769-799 f.ehret@sensopart.de www.sensopart.de
Weitere Informationen über Kontrastsensoren, inklusive Produktfinder
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