So funktioniert die Steuerung der Laserstrahlbreite: Intelligente Automatisierung für eine gleichmäßige Beschichtung

Die Aufrechterhaltung einer präzisen Beschichtungsbreite ist für Elektronikhersteller von entscheidender Bedeutung – doch Veränderungen der Materialviskosität, Temperaturschwankungen und Abweichungen zwischen den Chargen können das Sprühmuster beeinträchtigen. Die Laser-Fan-Width-Control löst dieses Problem durch den Einsatz von Echtzeit-Lasermessungen und einer Regelung in einem geschlossenen Regelkreis, um die Beschichtungsbreite kontinuierlich zu überprüfen und zu steuern – ohne die Produktion zu verlangsamen.

   

Die Herausforderung: Abweichungen der Sprühbreite in der Produktion

Selbst wenn Sprühventile und Programme perfekt eingestellt sind, verändern sich Beschichtungsmaterialien im Laufe der Zeit naturgemäß. Diese Veränderungen können das Sprühmuster subtil verändern, was zu folgenden Problemen führt:

 

• Uneinheitliche Abdeckung
• Über- oder Unterbeschichtung
• Erhöhter Nacharbeits- oder Ausschussaufwand
• Größere Abhängigkeit vom Bediener

 

Die Laser-Sprühbildbreiten-Technologie beseitigt das Rätselraten, indem sie objektiv und automatisch sicherstellt, dass die programmierte Beschichtungsbreite stets erreicht wird.

   

Die Kerntechnologie: Lasermessung mit intelligenter Rückkopplung

Das Herzstück der Laser Fan Width Control ist ein Präzisionslasersensor, der mit softwaregesteuerter Prozessintelligenz kombiniert ist. Gemeinsam messen sie das tatsächliche Sprühmuster und passen den Flüssigkeitsdruck bei Bedarf an, um die richtige Breite in Echtzeit aufrechtzuerhalten.

   

Schritt für Schritt: So funktioniert die Laser-Sprühbildbreitensteuerung

 

1. Systemeinrichtung und Zielvorgabe
   

   Während der Einrichtung wird das Ventil über einer Auffangwanne positioniert und auf den Laserstrahl ausgerichtet. Das System erkennt die Düsenposition, und die Ingenieure definieren die Soll-Sprühbreite direkt in der Software.

 
2. Automatische Erkennung der Sprühbreite
   

   Wenn eine Verifizierungs- oder Kontrollroutine ausgelöst wird – beispielsweise zu Beginn einer Schicht, nach einer Wartung oder in einem programmierten Intervall – bewegt sich das Ventil durch den Laserstrahl, während es Beschichtungsmaterial abgibt. Der Laser erfasst das Sprühbild präzise, während es den Strahl durchquert.

 
3. Druckanpassung und Breitenbestätigung
   

   Während die Beschichtung in die Auffangwanne gesprüht wird, überwacht der Lasersensor, wann das Fächermuster den Strahl bei der programmierten Breite unterbricht. Das System signalisiert automatisch dem Druckregler, den Flüssigkeitsdruck so lange fein abzustimmen, bis die Zielbreite erreicht ist. Diese Druckeinstellung wird dann für die Produktion gespeichert.

 
4. Überprüfung der Symmetrie des Sprühmusters
   

   Um eine gleichmäßige Abdeckung zu gewährleisten, gibt das Ventil Beschichtung auf beide Seiten des Laserstrahls ab. Dadurch wird sichergestellt, dass das Sprühmuster symmetrisch zur Ventilmittellinie und innerhalb definierter Toleranzen liegt, bevor die Produktion fortgesetzt wird.

 
5. Prozessüberwachung und -steuerung
   

   Während der Produktion kann die Fächerbreite kontinuierlich oder in festgelegten Intervallen überprüft werden.

   • Der Verifizierungsmodus warnt den Bediener, wenn die Breite außerhalb der Grenzwerte liegt.
   • Der Regelungsmodus korrigiert Abweichungen automatisch in Echtzeit – ein Eingreifen des Bedieners ist nicht erforderlich.
      

   Beide Modi sind so ausgelegt, dass sie schnell ablaufen, ohne den Durchsatz messbar zu beeinträchtigen.

   

Verifizierung vs. Regelkreis: Was ist der Unterschied?

 

Laser-Verifizierung der Sprühbreite

• Misst die Fächerbreite während der Produktion mithilfe eines Lasers
• Stellt sicher, dass das Muster innerhalb definierter Grenzen bleibt
• Löst Warnmeldungen oder Maßnahmen des Bedieners aus, wenn Grenzen überschritten werden

   

Am besten geeignet für: Betriebe, die eine stärkere Prozesssteuerung ohne vollständige Automatisierung anstreben.

   

Laser-Fächerbreitenregelung (Regelkreis)

• Überprüft kontinuierlich die Fächerbreite und korrigiert sie automatisch
• Gleicht Viskositäts- und Materialänderungen in Echtzeit aus
• Hält die Beschichtungsbreite innerhalb enger Prozessgrenzen

   

Am besten geeignet für: Großserienfertigung mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, bei der Konsistenz entscheidend ist.

   

Entwickelt für ertragreiche, saubere Fertigung

Die Laser-Fächerbreitensteuerung wurde für die moderne Elektronikfertigung entwickelt:

• Unterstützt mehrere programmierbare Fächerbreiten über die EasyCoat® 6-Software
• Flexible Zeitplanung für Verifizierungs- und Korrekturroutinen
• Automatisierte Datenerfassung für SPC und Rückverfolgbarkeit
• Entwickelt, um Verunreinigungen zu minimieren und die Reinigung zu vereinfachen

   

Das Ergebnis: Vorhersehbare Beschichtungsqualität, Durchlauf für Durchlauf

Durch die automatische Überprüfung und Steuerung der Sprühmuster hilft die Laser-Sprühbreiten-Technologie Herstellern dabei:

• Eine gleichbleibende Beschichtungsqualität über Schichten und Materialchargen hinweg zu erzielen
• Defekte aufgrund von Schwankungen der Sprühbreite zu reduzieren
• Die Ausbeute und Wiederholbarkeit zu verbessern
• Die Abhängigkeit vom Bediener zu verringern
• Verwertbare Prozessdaten für kontinuierliche Verbesserungen zu gewinnen

   

Erfahren Sie mehr über die ASYMTEK-Optionen zur Laser-Sprühbreitenregelung auf der Produktseite:
https://www.nordson.com/en/Products/Electronics-Solutions-Products/ASYMTEK-Laser-Fan-Width-Options