Farb-S-treu – Streulichtsensorik

Forschung für Kombinative Inline-Sensorik im R2R Prozess zur Sicherstellung der Farbtreue von Dünnschichtsicherheitsfolien.

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#Qualitätskontrolle

Im Forschungsprojekt arbeiten wir an einem multiparametrischen optischen Sensorkonzept zur Echtzeitregelung von Prozessparametern in der Rolle-zu-Rolle Fertigung von Sicherheitsfolien für Banknoten.

Unsere Beiträge

Integration der Systemkomponenten
Entwicklung Steuerungs/Treiberelektroniken für Sensor und Lichtquelle
Firmware-Entwicklung für Ansteuerung und Datenschnittstelle
Konstruktion eines flexiblen optischen System für Demonstrator und dessen Einsatz in einer Fertigungsanlage

Motivation

Bei der Herstellung und Vergütung von Folien für die Verpackungsindustrie oder als Sicherheitsstreifen in Banknoten werden Rolle-zu-Rolle-Prozesse eingesetzt. Abweichungen in den Prozessparametern können dazu führen, dass zum Teil viele Kilometer der fertigen Produkte aufgrund von Qualitätsmängeln entsorgt werden müssen. Ein frühzeitiger, regelnder Eingriff in den Herstellungsprozess ist maßgeblich zur Minimierung des Ausschusses. Daher ist eine wichtige Voraussetzung für die Qualitätssicherung ein digitalisierter und vernetzter, auf optischer Sensorik basierender Prozess zur Erfassung, Bereitstellung und Auswertung von verlässlichen Echtzeitinformationen bei laufendem Prozess.

Ziele und Vorgehen

Das Projekt Farb-S-treu zielt darauf ab, ein hybrides Sensorkonzept zu entwickeln, welches zur Echtzeitregelung von Prozessparametern in der Rolle-zu-Rolle-Fertigung eingesetzt werden soll. Die Sensordaten, welche sich aus den primären Messgrößen (Reflexionsgrad und Streulicht) und den sekundär abgeleiteten Größen (Absorption und Oberflächenrauheit) zusammensetzen, werden genutzt, um aktiv und korrigierend in den Vergütungsprozess einzugreifen und damit den Ausschuss zu minimieren und nachhaltig Ressourcen zu schonen.

Innovation und Perspektiven

Erstmals können in-line in schnelllaufenden Rolle-zu-Rolle-Prozessen alle zentralen optischen Eigenschaften bestimmt werden. Diese Daten sowie die Prozessdaten während der Herstellung können so für eine ganzheitliche Auswertung und Betrachtungsweise verknüpft und in Echtzeit ausgewertet werden. Die zu entwickelnde optische Sensorik, Datenanalyse und Echtzeitregelung kann für eine Vielzahl ähnlicher Prozesse in der schnellen Vergütungstechnik, aber auch anderweitigen Prozessüberwachung eingesetzt werden.

Projektpartner