FVK-Werkstoffe prüfen

Faserverbundwerkstoffe automatisch prüfen

Messtechnik für geschnittene Bahnware detektiert unterschiedliche Fehler. Geschnittene Faserverbundplatten prüft ein Automat im Sekundentakt rundum. Zwölf Kameras, entsprechende Beleuchtung und Auswerte-Algorithmen liefern Daten zu den Oberflächen und Abmessungen, auch bei dunklem, inhomogenem Material. Der Prüfautomat übernimmt außerdem das komplette Handling des Stückguts im Prüfprozess – von der Zuführung über den Transport bis zur Ausschleusung.

Der transluzente Messtisch ist mit Hochleistungs-LED ausgestattet. Die Abstimmung von Beleuchtung, Kamerasensorik und Algorithmen soll präzise Messergebnisse bringen. (Bild: Pixargus)

Ob in Sitzschalen oder der Pedalerie - neue Faserverbundwerkstoffe sind gerade in der Automobilindustrie auf dem Vormarsch. Sie vereinen Eigenschaften wie hohe Festigkeit und Gewichtseinsparung. Mit zunehmendem Einsatz in Funktionsbauteilen steigen die Sicherheitsanforderungen an das Material. Und mit zunehmendem Serieneinsatz steigen die Anforderungen an die Automatisierung von Prüfvorgängen. Auf die Einzelprüfung von Zuschnitten aus Faserverbundwerkstoffen zielt eine Anlage, die gleichzeitig eine Fehlererkennung in den Oberflächen und bei den Abmessungen einschließlich Handling des Materials automatisch ermöglichen soll.

Stückgutprüfung im Sekundentakt: Nach manueller Bestückung des Magazins übernimmt der Prüfautomat das Handling des Prüfguts von der Zuführung über den Transport bis zur Ausschleusung. (Bild: Pixargus)

Der Prüfautomat Webcontrol SP von Pixargus kontrolliert laut Hersteller bei jedem Prüfteil die 2D-Konturen auf Maßhaltigkeit und detektiert Oberflächenstrukturen wie die Faserorierentierung sowie Oberflächenfehler wie Risse, Kratzer, Löcher, Web- und Maschenfehler – auch auf dunklem und inhomogenem Material. Dabei kombiniere das System die Oberflächeninspektion der Faserlage mit Auflicht und die Prüfung der Kontur mit Durchlicht in einer Messung. Die Hochleistungs-Beleuchtung liefere starke Kontraste und das optimale Kamerabild, um Messtoleranzen von ±50 Mikrometer zu realisieren. Die Kombination von LED, Kamerasensorik und Auswerte-Algorithmen soll Störeinflüsse durch kritische Materialeigenschaften des Prüfguts ausschließen – auch bei hohen, automatischen Prüfdurchsatz. Pro Kamera lassen sich beliebig viele Sichtbereiche definieren und so verschiedene Prüfaufgaben gleichzeitig durchführen. Zur Verifizierung der Qualitätsentscheidung prüft das System auch die Kongruenz der gewonnenen Messdaten. So lasse sich beispielsweise sicher gleichzeitig eine Aussage darüber gewinnen, dass die Faser richtig liegt und die Kontur dem Soll entspricht. Mit der so erzielten Prozessstabilität und Prozesswiederholbarkeit zielt der Anlagenbauer nach eigenen Angaben unter anderem auf den Automotive-Sektor.

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Die Prüfungen laufen automatisch ab: Nach manueller Bestückung des Magazins übernimmt der Prüfautomat Webcontrol SP das Handling geschnittener Bahnwaren bis zur Größe von 700 x 700 Millimeter automatisch. Die Tageskapazität liegt, so der Anlagenbauer, bei bis zu 10.000 Stück. Der Transport des Stückguts basiert auf der Luftkissentechnologie. Die aufbereiteten Qualitätsdaten lassen sich in Folgeprozesse und Industrie-4.0-Anwendungen integrieren.

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