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Thema: Überwachung eines Sprühstrahles aus einer Farbspritzpistole

  1. #1
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    Hallo!

    Ich habe folgende Problemstellung: Bei einer Beschichtungsanlage bei uns im Haus wird mittels fest montierten Farbspritzpistolen gearbeitet. Diese sind in einem Gehäuse untergebracht, welches durch eine Absaugung entlüftet wird. Wir versprühen eine Mischung, die Hauptsächlich auch Aceton besteht - also EX-Atmosphäre.

    Meine Frage: Die Menge, sprich die Intensität, die wir einstellen müssen, um ein optimales Ergebnis zu erziehlen, ist sehr gering. Daher kann es passieren, dass sich die Düsen durch z.B. leichte Verunreinigungen "verstellen", sprich sich der Sprühstrahl merklich ändert.

    Nun meine eigentliche Frage: Hat jemand eine Idee, wie dieser Sprühstrahl kontrolliert, oder besser noch, geregelt werden kann? Eine Kontrolle würde ersteinmal reichen, wenn dies überhaupt möglich währe. Ich habe da zwei Lösungsansätze:

    1. Erkennung optisch mit entsprechender Beleuchtung
    2. Erkennung akustisch mittels Mikrofon und Bandpass

    Ich habe aber keine Idee, wie ich das eine oder andere vernünftig aufbauen kann - und sei es nur zu Versuchszwecken.

    PS: In einer Kammer befinden sich zwei Düsen, zwei Kammern je Maschine, zwei Maschinen im Ganzen.

    Bin für alle Tipps dankbar - auch was neue Sprühpistolen oder Messungen / Reglungen des Durchflusses angeht - ABER: ca. 0,2L von dem Acetongemisch je Stunde! <-- genau das ist mein Problem...

    Viele Grüße, Tobias
    Ein Experte ist ein Mensch, den man in letzter Minute hinzuzieht,
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    Zitieren Zitieren Überwachung eines Sprühstrahles aus einer Farbspritzpistole  

  2. #2
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    HI,
    hast du schonmal an eine Durchflussmessung / -regelung gedacht? Nur so als Idee.
    Du könntest dann eine Durchfluss-"Kennlinie" hinterlegen. Bei verstopfter Düse fließt weniger. Diesen Unterschied merkst du dann und kannst darauf reagieren.
    Gruß
    HolleHonig

  3. #3
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    Die optische Erkennung scheint mir relativ kompliziert und unzuverlässig zu sein.

    Wenn die Kamera zu nahe am Strahl sitzt verschmutzt das Objektiv relativ schnell, es gibt zwar "Schmutzfänger" auf einem Art Revolver die zeitgetaktet weiterdrehen, aber wenn die 6 Dinger voll sind muss die ganze Trommel getauscht werden.

    Ist die Kamera zu weit weg, muss ein teures, hochauflösendes Objektiv verwendet werden, welches wahrscheinlich trotzdem verschmutzt, durch aufsteigenden Nebel aus den Pistolen.

    Hier würde ich eine Lösung mit LabView und der Zusatzsoftware für die Einbindung der Kamera vorschlagen.
    Bei der Standardbilderkennungssoftware gibt es meist keine Schnittstelle zur Aussenwelt, sprich eine Übergabe des Prüfergebnisses an ein anderes Gerät oder eine andere Software.

    Mit LabView kann dann auf eine Ausgangskarte ein Bitmuster gesetzt werden, welches von einer SPS eingelesen wird und je nach Bitmuster eine Aktion durchführt.

    Die Kamerasoftware kann geteacht werden, d.h. es werden bestimmte Bereiche des Bildes überprüft und ab einem bestimmten Übereinstimmungsgrad eine Aktion an LabView übergeben werden.



    Auch für die akustische Methode würde ich LabView vorschlagen.
    Das Signal muss rauschfrei aufgenommen werden (kein Grundrauschen durch Leitung, Übergänge oder das Mikro selbst) und könnte durch eine Fourier - Transformation ausgewertet werden, da wahrscheinlich bestimmte Frequenzen bei einer verstellten Düse auftreten bzw. verstärkt werden.
    Auch hier kann je nach Auswertungsergebnis wieder an eine Ausgangskarte geschrieben werden und das Bitmuster (selbst verständlich funktioniert es auch mit einem Analogewert) von der SPS eingelesen und verarbeitet werden.


    Theoretisch sollte es über die Ein- und Ausgangskarten auch möglich sein, die SPS bei Bedarf entfallen zu lassen, es sei jedoch angemerkt das LabView kein Maschinensteuerungsprogramm ist und SPS - Funktionen daher aufwendig nachgebildet werden müssen.
    Diese Lösung kann ich nur bei der Auslagerung von wenigen, sehr einfachen, nicht sicherheitsrelevanten Aufgaben empfehlen.


    Die Durchflussüberwachung scheint mir auch für die Aufgabenstellung geeignet, allerdings würde ich sie sicherheitshalber mit einer Drucküberwachung koppeln, da die Steueurng wahrscheinlich vorerst versucht den Durchfluss durch eine Druckerhöhung konstant zu halten.

  4. #4
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    Hi,
    Zitat Zitat von CrazyCat
    da die Steueurng wahrscheinlich vorerst versucht den Durchfluss durch eine Druckerhöhung konstant zu halten.
    das ist schon richtig, aber mit einer hinterlegten Kennlinie kann man ja intern einen Vergleich ziehen und bei Abweichung drauf reagieren.
    Gruß
    HolleHonig

  5. #5
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    Auch wieder wahr.

    Mir fällt gerade noch etwas ein.

    Wie verstopfen die Düsen?

    Legt sich leitendes bzw. nichtleitende Material an der Innenwand der Düsen an?
    Aus welchem Material sind die Düsen?
    Wie groß sind die Düsen?

    Je nachdem wieviel Material sich dort ablagert könnte evtl. auch eine relativ einfache induktive bzw. kapazitive Messung ausreichen, da sich durch die Ablagerung die Kapazität bzw. Induktivität der Düsen ändert.

    Die Frage ist wo die Düsen verstopfen und in welchem Ausmaß. Lagert sich relativ wenig Material ab, wird diese Methode eher ungeeignet sein, da die Änderung relativ gering sein wird, bei größeren Ablagerungen könnte das Ergebnis durchaus aussagekräfitg sein.

    Wie reagiert die Düse auf Verstopfungen?

    Beginnt die Düse an sich zu vibrieren oder sich in minimalen Bereichen durch die Vibrationen zu verformen?

    Je nach Bauform der Düsen könnte in diesem Fall auch der Einsatz von Dehnungsmesstreifen oder Beschleunigungsaufnehmern möglich sein.
    Bei der Verwendung von Dehnungsmesstreifen wird aber die Verwendung eines Präzisionsmessverstäkers unumgänglich sein, da diese nur einen sehr geringen Strom bzw. eine sehr geringe Spannung liefern.
    Geändert von CrazyCat (05.07.2006 um 09:21 Uhr)

  6. #6
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    Hallo,
    wie verstopfen die Düsen? Baut sich eventuell in der Zuführungsleitung ein höherer Druck auf den mann bei einer bestimmten Schaltschwelle auswerten könnte?
    Wie "durchsichtig" ist der Spritzstrahl? Kann mann mit einer empfindlichen Lichtschranke durch den Strahl schauen?Spritzstrahl da ->lichtschranke unterbrochen?
    Grüße Thomas

  7. #7
    Avatar von lefrog
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    Hallo!

    Also was die Sache nicht unbedingt einfacher macht ist das, dass wir drei verschiedene Arten von Düsen einsetzen...
    Hier die eine:

    http://www.duesen-schlick.de/pcm4_si...toffduesen.pdf

    Wir haben die Form 7-1 im Einsatz. Ob diese die geeignete ist, vermag ich nicht zu sagen.

    Das Problem bei der Durchflußmengenmessung ist das, dass wir wirklich sehr geringe Mengen sprühen, so dass ich bisher keine geeigneten Bauteile für eine vernünftige Messung finden konnte.

    Der Bohrungsdurchmesser bei uns beträgt 0,3mm. Der Durchsatz ungefähr 150-180ml pro Stunde.

    Der Durchsatz kann bei den Düsen über den anstehenden Flüßigkeitsdifferenzdruck geregelt werden - Aber ich kann im Moment den Ist-Wert nicht aufnehmen...

    Viele Grüße, Tobias
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  8. #8
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    Hallo,

    könntest du mal die Änderung des Spritzstrahles genauer beschreiben(aus Flach wird Rundstrahl oder so)
    Thomas

  9. #9
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    Bei diesen kleinen Düsen sollte eine induktive oder kapazitive Messung auf jeden Fall möglich sein, sofern sich das Material an der Innenwand ablagert.

    Mal sehen ob ich in den Sensor- und Messystemkatalogen etwas finde, das diese geringen Mengen vernünftig messen könnte.

  10. #10
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