Optische Qualitätskontrolle

Die Schweizer Engineeringfirma Mathis entwickelt und realisiert moderne Beschichtungsanlagen für Hightech-Branchen. Die Spezialisten helfen dabei, real funktionierende Anlagentechnologien für neue Ideen und Technologieansätze herzustellen. Mit solchen Pilotanlagen können Kunden die Praxistauglichkeit neuer Ansätze testen.

"Obwohl ihr Prinzip schon länger bekannt ist, sind Lithium-Ionen-Akkus für den Straßenverkehr weiterhin eines der heißesten Entwicklungsthemen der Kfz-Hersteller", sagt Nico Brand von der Abteilung für Technisches Engineering. Prinzipiell ist ein solcher Akkumulator aus Zellen aufgebaut, die jeweils aus einer beschichteten Anode und Kathode mit dazwischenliegender Separatorfolie bestehen. Für die Fertigung der eigentlichen Akkumulatoren werden die Bänder in passgerechte Stück unterteilt, wobei es keinen Versatz zwischen Ober- und Unterseite geben darf. "Einer der Knackpunkte bei der Herstellung solcher Beschichtungsanlagen ist deshalb die sichere Einhaltung enger Positionstoleranzen zwischen den Schichten", erläutert Sales- und Marketing-Manager Clemens Disch. Referenz ist jeweils die Bandkante in Laufrichtung rechts. Mit Bezug dazu muss die Beschichtung einen definierten Abstand mit einer Toleranz von ±0,2 mm einhalten. Die bisher eingesetzten CCD-Kamerasysteme waren nicht zuverlässig.

Stattdessen fiel die Wahl auf einen sogenannten Contact Image Sensor (CIS). Hierbei handelt es sich um Zeilenkameras, wie sie auch in Kopiersystemen zum Einsatz kommen. Für die Beschichtung werden jedoch wesentlich höhere Genauigkeiten und Geschwindigkeit benötigt. Ebenfalls integriert sind zwei Reihen von Leuchtdioden vor und hinter der Fotozellen-Reihe. "Ein geeigneter Sensor findet sich im Produktprogramm eines chinesischen Herstellers", sagt Brand. Entscheidende Voraussetzung für die Wahl war die umfassende Engineering-Unterstützung durch den Systemintegrator Compar. Das Unternehmen stellte die CIS-Sensoren fertig auf die Aufgabenstellung ein. Darüber hinaus wurde die Software für die optimale Einstellung der Beleuchtung, die Bildauswertung und die Umsetzung in Steuersignale für die Korrektur der Bandposition auf den Walzen realisiert.

Eine erste Bestellung über eine mit CIS-Sensor bestückte Pilot-Beschichtungsanlage erhielt Mathis im Januar 2023. Die Freigabe beim Kunden fand nach erfolgreich bestandenem Factory Acceptance Test im Dezember 2023 statt. Der CIS-Sensor funktioniert seit dem ersten Einbau klaglos. Inzwischen wird bei Mathis bereits eine zweite Linie mit dieser Sensorik bestückt, und vier weitere Projekte sind bereits in der Pipeline.

"Compar erwies sich als kompetenter und reaktionsschneller Partner", sagt Clemens Disch. Die Zusammenarbeit habe auf Anhieb sehr gut funktioniert. Compar habe sich als Entwicklungspartner auf Augenhöhe erwiesen, der bei Fragen oder Problemen stets schnell reagierte. Auch nach Einbau des Systems in die Bandanlage seien die Compar-Mitarbeiter bei Bedarf schnell vor Ort gewesen. Gute Erfahrungen habe man auch mit dem Online- und Telefon-Support gemacht. Compar habe sich als Zulieferpartner erwiesen, mit dem man auch in Zukunft gerne weitere Projekte angehen werde, sagt Disch.

Compar, www.compar.ch