Fagus-GreCon Greten GmbH - Ultraschallkamera
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 Ultraschallkamera in der Holzwerkstoffindustrie
In
der Holzwerkstoffindustrie werden automatische Messanlagen zur
Qualitätssicherung eingesetzt. Die Firma GreCon entwickelte eine
Ultraschallkamera, mit deren Hilfe die Verleimungsgüte von Pressspanplatten
kontrolliert wird. Die Verleimungsgüte ist abhängig von verschiedenen
Prozessparametern wie Pressfaktor, Materialfeuchte, Reifegrad des Leimes.
Um
gleich bleibende Bedingungen für die qualitativ hochwertigen Messungen zu
sichern, erfolgt eine ständige automatische Kalibrierung und
Verschmutzungskontrolle der Ultraschallkamera. Durch diese Selbstkontrolle
erhöht sich die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit.
Die Anlage
liefert so wichtige Informationen, um den Produktionsprozess hinsichtlich
Qualität und Fertigungsdurchsatz zu optimieren. Das Meßsystem ist modular
aufgebaut. Je nach Breite der Spanplatte werden bis zu 48 Ultraschallkameras
installiert. Jede Ultraschallkamera liefert analoge und digitale Messdaten an
eine Mikrocontrollerbaugruppe. Diese sind wiederum über einen CAN-Bus mit einer
Masterbaugruppe verbunden. Die Masterbaugruppe überträgt die gesammelten und
vorverarbeiteten Daten an ein PC-basierendes Visualisierungs- und
Diagnosesystem. Bedingt durch die hohe Fertigungsgeschwindigkeit von bis zu 4m/s
wurde ein schnelles Datenerfassungssystem entwickelt. Das Erfassen und
Verarbeiten der analogen Messdaten erfolgt mit einer Geschwindigkeit von bis zu
500kS/s. Diese Aufgabe erfüllt ein leistungsfähiger FPGA, der von einem
Mikrocontroller gesteuert wird.
Die Entwicklung der
Mikrocontrollerbaugruppe erfolgte bei SYS TEC. An die Hardware wurden erhöhte
Anforderungen zur Störfestigkeit und Minimierung der Materialkosten gestellt.
SYS TEC führte Untersuchungen zur Störfestigkeit bei elektrostatischer Entladung
und leitungsgebundenen Störeinkopplungen durch, die über Standardanforderungen
hinausgehen. Die Erkenntnisse sind ins Hardwaredesign eingeflossen. Für die
Baugruppe entwickelte SYS TEC die Basissoftware zur Steuerung des FPGA. Zum
Zweck der Inbetriebnahme und Diagnose wurde ein PC-basierendes System
implementiert, das via CAN mit CANopen und via RS-232 mit der Hardware
kommuniziert.
Serienfertigung
Die Fertigung der Baugruppen aus
beiden Projekten erfolgt bei SYS TEC in Stückzahlen größer 1.000 pro Jahr.
Entsprechend den Qualitätsanforderungen von GreCon wurde bei SYS TEC ein
Testequipment entwickelt und optimiert, das die komplette Funktionalität in den
vorgegebenen Parametergrenzen überprüft. Im Rahmen der Qualitätssicherung werden
alle Testgrößen aufgezeichnet und sind somit für GreCon nachvollziehbar.
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