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Aufgrund der hohen Bahn­geschwindigkeit von bis zu 200 m/min in der Flexodruckmaschine benötigt der Sensor eine hohe Schaltfrequenz.
Aufgrund der hohen Bahn­geschwindigkeit von bis zu 200 m/min in der Flexodruckmaschine benötigt der Sensor eine hohe Schaltfrequenz.

Flexodruckmaschinen werden überwiegend zum Bedrucken von Produktverpackungen eingesetzt. Bis zu 15 Kontrastsensoren überwachen den Druckvorgang und den Schnitt der Endlosmaterialien aus Papier oder Folie, indem sie die auf die Materialien aufgedruckten Schnitt- und Passermarken identifizieren. Ein Unternehmen aus Großbritannien wollte den bisher eingesetzten Kontrastsensor in Standardbaugröße 55 mal 75 mal 30 mm ersetzen. Das neue Modell sollte kom­pakter sein, um den Sensor auch tiefer in der Maschine – wo es eng zugeht – verbauen zu können. Außerdem erfordert es der Prozess, dass der Sensor senkrecht zum Endlosmaterial verbaut ist. Das bisherige Modell ließ dies nicht zu. Hinsichtlich der Leistungsdaten sollte der kleinere und flexiblere Sensor seinem Vorgänger in nichts nachstehen: Tastweiten von 12 mm und eine Schaltfrequenz von 25 kHz waren gefordert.

Kleine Unterschiede

Der Miniatur-Kontrastsensor FT 25-RGB des Herstellers Sensopart erfüllte alle Anforderungen. Mit Abmessungen von 34 mal 20 mal 12 mm beträgt sein Gehäusevolumen rund ein Fünfzehntel des bisher eingesetzten Geräts und bietet gleiche oder bessere Leistungsdaten. Mit seiner sogenannten Multicolor-Auswertung – der Sensor wählt automatisch die für den gege­benen Kontrastunterschied optimale Sendefarbe Rot, Grün oder Blau – erkennt er auch geringe Kontraste, beispielsweise gelbe Druckmarken auf weißem Hintergrund.

Der Montageadapter ermöglicht es, den neuen, wesentlich kleineren Kontrastsensor in die Halterung des alten zu montieren.

Der Montageadapter ermöglicht es, den neuen, wesentlich kleineren Kontrastsensor in die Halterung des alten zu montieren.Sensopart

Aufgrund der hohen Bahn­geschwindigkeit von bis zu 200 m/min in der Flexodruckmaschine ist zudem eine schnelle Erkennungsrate gefragt. Mit der Schaltfrequenz von 25 kHz erfüllt der Kontrastsensor diese Anforderung. Darüber hinaus weist er eine Ansprechzeit von 20 µs und einen Jitter von 10 µs auf. Der Lichtfleck ermöglicht mit seiner länglichen, scharfen Kontur im Format 1 mal 4 mm und der Tiefenschärfe von ±3 mm eine sichere Detektion von Druckmarken auf verschiedenen Werkstoffen – auch bei Materialflattern.

Gelernt ist gelernt

Neben den technischen Eigenschaften des Miniatur-Kontrastsensors wünschte der Anwender eine zusätzliche Änderung: Der neue Sensor sollte genau wie der alte zu bedienen sein. Sensopart erstellte deshalb eine kundenspezifische Single-Teach-Software, um das neue Modell an das ­gewohnte Bedienkonzept des alten, von einem anderen Hersteller stammenden, anzupassen. Da die bis zu 15 Sensoren pro Maschine bei jedem Formatwechsel neu eingerichtet werden und sich an schwer zugänglichen Stellen befinden, bedeutet das einfache Teachen via Steuerleitung eine erhebliche Erleichterung für den Kunden. Außerdem lässt sich durch das dynamische Teachen – im Gegensatz zum Standard-Teach-in, bei dem die Maschine stillstehen muss – eine neue Sensor­einstellung im laufenden Prozess einrichten.

Mit der als Zubehör erhältlichen Stangenhalterung lässt sich der Kontrastsensor unmittelbar über der Druckbahn montieren.

Mit der als Zubehör erhältlichen Stangenhalterung lässt sich der Kontrastsensor unmittelbar über der Druckbahn montieren.Sensopart

Einfach montieren

Interessant für den Druckmaschinenhersteller war auch der als Zubehör erhältliche Montageadapter MZ F 25. Dieser ermöglicht es, den neuen, wesentlich kleineren Kontrastsensor in die Halterung des alten zu montieren. Zumal die Fokuslage, also der Abstand zwischen Fokus des Sensors und Detektionsgut, sowie die elektrischen Anschlüsse ebenfalls identisch sind. Daher verwendeten die Techniker diesen Adapter überall, wo die Platzverhältnisse es zuließen. Unmittelbar über der Druckbahn sorgt die ebenfalls als Zubehör erhältliche Stangenhalterung MBD F 25ST für festen Sitz. Diese Befestigungsvariante vereinfacht zudem das Verkippen des Sensors, damit die Reflexionen von glänzenden Oberflächen nicht blenden und so die Druckmarkenerkennung behindern.

Trotz kompakterer Bauweise, aber gleichwertigen Leistungsdaten, bedeutet der Einsatz der Miniatursensoren und des dazu passenden Montagezubehörs unterm Strich eine 50 %ige Preisersparnis im Vergleich zur vorherigen Variante – ein willkommener Nebeneffekt.

Technik im Detail

Kontrastsensor FT 25-RGB

  • Bauform mit 34 mal 20 mal 12 mm
  • Länglicher Lichtfleck (1 mal 4 mm) mit scharfer Kontur und einer Tiefenschärfe von ±3 mm
  • Automatische Auswahl der optimalen Sendefarbe mit RGB-Diode
  • Schaltfrequenz von bis zu 25 kHz
  • Ansprechzeit von 20 µs und Jitter von 10 µs
  • Teach-in wahlweise dynamisch, statisch oder extern via Steuerleitung
  • Kommunikation der Prozessqualität über sprechenden Lichtfleck: Blinken des Lichtflecks in verschiedenen Farben signalisiert dem Anwender die Qualität der Farberkennung.
  • Montagezubehör: Montageadapter, Stangenhalterung, Schwalbenschwanz-Befestigung