Solar­wafer und Bedruckungsmaske müssen vor dem Metallisierungsprozess exakt ausgerichtet werden. Die präzise Positionierung stellt der Sensor auch dann sicher, wenn er aus Platzgründen abgewinkelt montiert werden muss.

Solar­wafer und Bedruckungsmaske müssen vor dem Metallisierungsprozess exakt ausgerichtet werden. Die präzise Positionierung stellt der Sensor auch dann sicher, wenn er aus Platzgründen abgewinkelt montiert werden muss.Baumer

Positionsmessungen von Kanten, Objekt- oder Spaltenbreiten sind die Hauptanwendungsgebiete des Sensors Poscon 3D. Aufgrund seines Messprinzips braucht der Sensor dazu keinen separaten Reflektor. Die vom Sensor projizierte Laserlinie reflektiert an der Objektoberfläche und wird von der Optik nach dem Triangulationsprinzip auf einen zweidimensionalen optischen Empfänger abgebildet. Das eigens dafür entwickelte Mehrlinsensystem sorgt dabei für die notwendige Güte der optischen Abbildung. Entlang der Laserlinie werden die Abstandswerte zur Objektoberfläche gemessen und daraus mithilfe entsprechender Algorithmen und Koordinatentransformation die Ausgabewerte berechnet – mit 200 Hz Messfrequenz und 40 µm Auflösung bei 150 mm Abstand beziehungsweise 75 µm bei 250 mm Messabstand. Die ermittelte Position der Objektkanten, die Breite eines Objekts oder die Lücke zwischen zwei Kanten gibt der Sensor über den Analogausgang (4 bis 20 mA und 0 bis 10 V) und serieller RS485-Schnittstelle aus. Oder er aktiviert bei Verlassen eines Toleranzbereichs selbstätig einen Schaltausgang.

Bahnkantenregelung in vier Schritten: Sensor montieren, Betriebsspannung einschalten, Sprache und Funktion (zum Beispiel rechte Kante) wählen, und speichern.

Bahnkantenregelung in vier Schritten: Sensor montieren, Betriebsspannung einschalten, Sprache und Funktion (zum Beispiel rechte Kante) wählen, und speichern.Baumer

Der Sensor berechnet die Messwerte unabhängig vom Abstand zwischen Objekt und Sensor (Z-Richtung). Der Vorteil: Innerhalb des Messfelds kann sich das Objekt zum Sensor hin oder von ihm weg bewegen, ohne dass sich dies auf das Messergebnis auswirkt. Auch unterschiedliche und wechselnde Farben sowie Oberflächen (Texturen) sind kein Problem für den Sensor, der die Breite eines Objekts auf 0,2 mm genau misst.

Neben dem Messwert in X-Richtung (Breite, Position, Lücke) besteht über einen Synchronisations-Eingang die Möglichkeit, bei Objekten, die sich quer zur Laser­linie (Y-Richtung) unter dem Sensor bewegen, die Messwerte in definierten äquidistanten Abständen zu ermitteln. Da die optische Achse des Sensors auf Vorder- und Unterkante des Sensors ausgerichtet ist, kann der Poscon 3D auf Basis seiner CAD-Daten bereits bei der Konstruktion exakt in das Maschinendesign eingeplant werden. Dieses von Baumer qTarget genannte Prinzip findet auch in anderen Sensor-Baureihen Anwendung. Zusätzliche Freiheitsgrade bei der Montageposition bietet die integrierte Koordinatentransformation, die automatisch Winkelfehler bei der Montage korrigiert. Das erlaubt es, den Sensor bis zu einem Winkel von ±30° seitlich über dem Objekt zu montieren, etwa um konstruktionsbedingten Hindernissen auszuweichen oder den Prozessablauf nicht zu behindern.

Bestimmung der Mittenposition eines Gummibands.

Bestimmung der Mittenposition eines Gummibands.Baumer

Neben der Breite eines Objekts bestimmt der Sensor außerdem dessen Mitte. Er registriert, wenn das Objekt den festgelegten Toleranzbereich verlässt und aktiviert nach Bedarf den Schaltausgang. Ebenso lassen sich Spaltenbreiten zwischen zwei Bahnen messen oder die Spalte zwischen den Verschlusslaschen von Verpackungen. Die Lücke ist ein Indiz dafür, dass die Verpackung nicht korrekt verschlossen wurde.