Dicke und Breite von Blechen berührungslos messen

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Klinkhammer Intralogistics GmbH

Renishaw GmbH

Höhere Auflösung als beim Punktsensor

Bei der Verarbeitung von Kaltband entstehen oft große vertikale Bewegungen, beispielsweise ist das bei Längsteilanlagen durch die Kräfte der Messer auf das Band der Fall. Laserpunkt-Sensoren kommen bei dieser Applikation an ihre Grenzen. Die höhere Informationsdichte, die von einem Profilsensor generiert wird, zeigt dabei ihre Vorteile. Beim Profilsensor wird der Laserpunkt zu einer Linie aufgeweitet. Der Messwert ergibt sich aus einer „Best-Fit-Geraden“ durch die vom Sensor erzeugte Punktewolke. Damit ist die Relation Abstand zu Auflösung des Liniensensors erheblich besser als die des Punktsensors, weil die Änderung dieser Gerade aus dem Zusammenspiel vieler Teilauflösungen berechnet wird. Es stehen wesentlich mehr Messwerte auf einer größeren Fläche zur Verfügung, die gemittelt eine höhere Präzision schaffen.

Aufgrund der „Best-Fit-Geraden“ wird dieses Merkmal in Summe so erhöht, dass letztlich die Auflösung des Liniensensors bei einem größeren Messabstand besser ist als die des Punktsensors. Mithilfe der oben angeführten Maßnahmen wird mit Linien-Scannern ein Arbeitspalt von 190 mm mit einem Messbereich von 40 mm und einer Präzision von ± 5 µm erreicht, während mit Punktsensoren in diesen Bereichen nur ungefähr ± 25 µm realisiert werden können.

Bei der differenziellen Dickenmessung mit Abstandssensoren ist der konstante Sensorabstand von Bedeutung. In der Regel werden zwei unterschiedliche Konstruktionstypen eingesetzt, die aufgrund ihrer Form als sogenannte C-Rahmen oder O-Rahmen bezeichnet werden.

Für schmale Bänder eignet sich der C-Rahmen

Beim C-Rahmen werden die Sensoren an Ober- und Unterschenkel fest montiert und der Rahmen wird als Einheit bewegt, um die Messposition zu erreichen. C-Rahmen eignen sich vor allem bei Anwendungen an schmalen Bändern, weil bei wachsender Materialbreite die Schwingungsanfälligkeit des oberen Gurtes zunimmt. Zur Kalibrierung des C-Bügels fährt während des Coil-Wechsels automatisch ein Masterteil in den Messspalt und gleicht damit das System für neue Messungen ab.

Der Vorteil des C-Rahmens liegt darin, dass er beim Einfädeln oder in Gefahrensituationen durch sogenannte Skieffekte (Band krümmt sich einseitig nach oben) oder Alligator-Effekte (Band krümmt sich nach oben und unten) am Bandanfang komplett aus der Linie entfernt werden kann. Dazu benötigt er allerdings Platz, der vor allem im Bereich der Servicecenter oft nicht vorhanden ist.

An dieser Stelle überzeugt der O-Rahmen aufgrund seiner kompakten Bauform. Gerade wegen des konstanten Messspalts, der ein entscheidendes Kriterium für die Präzision einer solchen Anlage darstellt, bietet der O-Rahmen große Vorteile. Diese Anlagenbauform basiert auf einem stabilen Rahmen, der in die Produktionslinie integriert wird. Mittels des steifen Rahmens können Bandbreiten von bis zu 4000 mm auf Dicke, Profil, Breite et cetera getestet werden. Auch diese Anlage verfügt über eine Autokalibriereinheit. Die Sensorik traversiert während der Messung ständig über das Metallband und erfasst damit Profildaten über die gesamte Materialbreite.

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