Barcodelesegeräte in der anspruchsvollen Glasfaser-Produktion

  • Über die umlaufend am Umband angebrachten Barcodes lassen sich Prozessparameter eindeutig dem jeweiligen Produkt zuordnen.

  • Die Barcode-Lesegeräte BCL 500i erkennen mit ihrer hohen Leseperformance auch die oftmals sehr beschädigten Barcodes am Umband zuverlässig.

  • Die durchgängige Identifikation der Produkte beginnt bei Saint-Gobain Vetrotex beim Wickelprozess im Spulraum. Hohe Feuchtigkeit, bedingt durch Wasser und Schlichteemulsionen, sorgen für extreme Umgebungsbedingungen, die die Lesbarkeit der Codes beeinträchtigen.

High-Tech erkennt High-Tech

Barcodelesegeräte BCL 500i im Einsatz bei der Herstellung von hochwertigen Glasfasern

Aus Glasfaser, genauer gesagt aus Glasfilamentgarnen hergestellte, textile Flächenprodukte zeichnen sich durch Eigenschaften wie feuerresistent, elektrisch isolierend, formbeständig und dreimal bruchfester als Stahl aus. Sie werden z.B. in Composites, Leiterplatten, Tapetengeweben, Schleifscheiben, Fassadenverstärkungen, Zahnriehmen und Filtern eingesetzt. Bei der Glasfilamentgarn-Herstellung sorgen Wasser und Schlichteemulsionen für stark belastende Umgebungsbedingungen beim Spulprozess. Für die Produktidentifikation müssen daher Barcode-Lesegeräte eingesetzt werden, die dem hohen Feuchtigkeitsaufkommen standhalten und die zunehmend schlechter lesbaren Barcodes sicher identifizieren.

Barcode-Identifikation ist eine der am häufigsten verwendeten Kennzeichnungsmethoden in Automationslösungen. Schon früh im Herstellungsprozess lässt sich ein Barcode direkt auf Produkte oder wie im Fall der Glasfaserherstellung bei Saint-Gobain Vetrotex alternativ auf den Träger der Garne („Umband“) aufbringen. Naturgemäß sind solche Kennzeichnungen nahe an den jeweiligen Prozessen, wo widrige Bedingungen die Lesbarkeit der Codierungen oder gar die Funktion der Lesegeräte beeinflussen können. Bei der Herstellung von High-Tech Glasfasern ist es vor allem die extrem hohe Feuchtigkeit im Spulraum. Barcode-Leser BCL 500i von Leuze electronic gewährleisten mit Schutzklasse IP 65 und außergewöhnlich hoher Leseperformance selbst unter diesen extremen Bedingungen Prozesssicherheit.

Die hohe Feuchtigkeit im Spulraum bei Saint-Gobain Vetrotex wird bedingt durch Wasser und Schlichteemulsionen und ist auf das Düsenziehverfahren zurückzuführen, mit dem hier die Glasfilamente hergestellt werden. Nach dem Schmelzen der Rohstoffe (Gemenge) bei etwa 1400°C wird das Glas einer Ziehdüse zugeführt. Das flüssige Glas fließt schwerkraftbedingt durch Bohrungen im Boden der Spinndüse. Aus bis zu 2400 Löchern treten nun Filamente (Einzelfasern) aus, die von einer Spulmaschine mit hohen Geschwindigkeiten von bis zu 3600 Metern pro Minute gezogen werden. So entstehen je nach Bohrungsdurchmesser, Arbeitstemperatur und Abzugsgeschwindigkeit unterschiedliche Filamentdurchmesser von bis zu fünf Tausendstelmillimeter (5 µm). Im Vergleich dazu: ein menschliches Haar, selbst in Form von Kinderflaum, ist mindestens 8-mal und das Haar eines Erwachsenen in der Regel rund 16-mal so dick.

Während des Ziehprozesses wird ein Schlichteauftrag appliziert, der auf die jeweilige Weiterverarbeitung abgestimmt ist. Zum eigentlichen Spinnfaden werden die Filamente auf so genannte Umbänder aufgewickelt und zusammengefasst. Diese Umbänder dienen als Träger für nachfolgende Arbeits- und Qualitätsprüfschritte im Haus sowie letztlich bei Kunden. Da diese Folgeprozesse weitgehend automatisiert sind, ist eine eindeutige Produktkennzeichnung notwendig, die automatisch lesbar ist und hier mittels Barcode am Umband erfolgt.

Feuchtigkeits-Problem gelöst

Bereits im Spulraum werden die Codierungen der leer in die Spulmaschinen eingelegten Umbänder von Barcode-Lesegeräten erkannt. So lassen sich alle Prozessparameter von der Entstehung an eindeutig dem jeweiligen Endprodukt zuordnen. Die extrem hohe Feuchtigkeit im Spulraum, die durch das Besprühen der Glasfilamente mit Wasser und durch das Schlichten entsteht, kann in die Gehäuse der Barcode-Lesegeräte eindringen und deren Funktion beeinträchtigen. Damit ergaben sich früher hohe Wartungsaufwendungen und es mussten aufgrund der häufigen Ausfälle viele Ersatzgeräte vorgehalten werden. Doch seit dem Einsatz der BCL 500i Barcode-Lesegeräte von Leuze electronic mit Schutzart IP 65 ist dieses Problem gelöst.

Die extremen Umgebungsbedingungen im Spulraum sorgen bei Wiederverwendung der Umbänder für eine zunehmende Verschlechterung der Lesbarkeit der Codes. Für Saint-Gobain jedoch bedeutet die Hightech-Leseperformance der Leuze electronic Geräte, dass die Umbänder heute vier- bis fünfmal öfter wiederverwendet werden können.

Innovative Technologien

Ein weiterer Vorteil der Barcode-Lesegeräte ist ihre außergewöhnliche Leseperformance. Dazu trägt neben der Hochleistungsoptik mit einem symmetrischen, optischen Öffnungswinkel von ±30 und der großen Tiefenschärfe auch die innovative Code-Fragment-Technologie (CRT) bei. Während in einfachen Lesesystemen ein Barcode mit nur einer durchgängigen Scanlinie vollständig erfasst werden muss, ermöglicht die CRT-Technologie gescannte Codes mehrfach versetzt in einzelnen Fragmenten zu lesen und anschließend anhand der sich überlappenden Elemente wieder zu einem Gesamtergebnis zusammen zu fügen. Das erlaubt die Auswertung minimaler Musterlängen unter Berücksichtigung vorangegangener Daten.

Die Vorteile dieser Technologien zeigen sich besonders in der Sortierstation, wo mittels Waagen eine Qualitätskontrolle durchgeführt wird. Hier reichen zwei BCL 500i mit Schwenkspiegel aus, um die verdrehten oder schlecht lesbaren, beschädigten oder verschmutzten Codes auf den Umbändern sicher zu lesen.

Auch die Integration der Barcode-Lesegeräte in die Anlage wurde durch die im BCL 500i integrierte Feldbus-Schnittstelle wesentlich vereinfacht. Damit können die Barcodeleser ohne Anschalteinheit oder Gateways installiert werden.

About the company

The extensive line of sensor products from Leuze electronic is used around the world in the automobile industry, in conveyor and storage systems and in packaging technology as well as in printing machines and analysis technology. These include technologically trendsetting identification systems, data transmission systems and image processing systems that have become an essential part of automatic processes in industry and logistics. Optoelectronic Protective Devices for safety at work and industrial automation round out the range of solutions.

Toegepaste producten

  • Branche/vakgebied

    Mounting / handling technology (feed)

  • Taakomschrijving

    Bar code

  • Applicatie

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