Ultraschallsensoren zur Doppelbogenerkennung bzw. Doppelbogenkontrolle überwachen die Materialschichten während der Materialzuführung an der Maschine. Die Ultraschalltechnologie detektiert dabei zuverlässig, unabhängig von Form, Farbe und Material, dass nur ein Materialbogen in die Maschine eingezogen wird und verhindert so Produktionsfehler.

Während für über 90 % aller zu überwachenden Materialien die Standardeinstellungen der Pepperl+Fuchs Doppelbogen-Sensoren geeignet sind, ist es dennoch wichtig, die folgenden drei Faktoren zu berücksichtigen: Umgebungsbedingungen, Materialeigenschaften und Ausrichtgenauigkeit.

1. Umgebungsbedingungen

Umgebungsbedingungen, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, aber auch die Höhe über NN können die von der Empfängereinheit der Doppelbogen-Sensoren gemessene Signalamplitude beeinflussen. Die wichtigsten Einflussfaktoren, die es zu beachten gilt, sind Veränderungen der Temperatur und des Luftdrucks, die bei der Konfiguration des Arbeitsbereichs der Ultraschallsensoren berücksichtigt werden müssen. Bei Anwendungen wie Klebestellen- und Etikettenerkennung werden diese Einflüsse durch das Einlernen des entsprechenden Hintergrundmaterials beseitigt. Bei Doppelbogenkontrollen spielen diese Faktoren aufgrund des dort verwendeten Auswerteverfahrens nur eine untergeordnete Rolle und können in der Praxis ignoriert werden.

2. Materialeigenschaften

Materialeigenschaften können auch die gemessene Schallamplitude beeinflussen. Die Homogenität des Papiers, die Grammatur, das Volumen und dessen Recyclinganteil beeinflussen beispielsweise die Schalldämpfung bei der Papiererkennung. Da Papier eine Ansammlung von Fasern ist, kann diese von Blatt zu Blatt unterschiedlich sein. Selbst innerhalb eines einzelnen Blattes Papier haben einige Bereiche mehr Faserbündel und andere weniger Fasern und mehr Luft. Dies bedeutet, dass verschiedene Teile eines Blattes Papier die Schallamplitude bei der Doppelbogenerkennung unterschiedlich dämpfen können.

Die Grammatur, das Gewicht des Papiers, wirkt sich auch auf die Schalldämpfung aus. Papier mit einer höheren Grammatur dämpft Ultraschallsignale stärker. Mit anderen Worten, dickere Blätter aus Papier oder Pappe absorbieren meist mehr vom Schallsignal als dünne Blätter. Das Papiervolumen hat einen ähnlichen Effekt auf die Absorption von Ultraschallsignalen. Bei großvolumigem Papier, wie es beim Buchdruck verwendet wird, befindet sich zwischen den einzelnen Fasern mehr Luft. Dies führt zu einer höheren Schallabsorption als beispielsweise bei Kopierpapier.

3. Ausrichtgenauigkeit

Nicht zuletzt kann eine einfache Fehlausrichtung von Sender und Empfänger des Sensors zueinander die Messung beeinflussen. Da sich der empfindlichste Bereich des signalempfangenden Sensorteils im Zentrum des Ultraschallwandlers befindet, muss die Schallkeule der Sendeeinheit mittig auf den Empfänger ausgerichtet sein. Auf diese Weise wird eine größtmögliche Amplitude, ein breitestmöglicher Materialbereich und eine größtmögliche Toleranzreserve erreicht. Die automatische Ausrichtung von Sender und Empfänger ist mithilfe von passenden Montagewinkeln von Pepperl+Fuchs einfach möglich. Zum Ausrichten von selbst konstruierten Halterungen ist eine Montagehilfe erhältlich.

Das Erkennen von doppelten Materialbögen ist eine präzise Aufgabe, die zuverlässige Sensorlösungen erfordert, welche auf die besonderen Anforderungen der Anwendung zugeschnitten sind. Erfahren Sie mehr über die Ultraschall-Doppelmaterialkontrolle von Pepperl+Fuchs und darüber, welche Faktoren bei der Auswahl und Installation von Doppelbogen-Sensoren zu berücksichtigen sind.