Die Reifenindustrie ist heutzutage hochgradig automatisiert und setzt 3D-Bildverarbeitungssysteme sowie Lasertechnologie weit verbreitet ein. Aufgrund der Modernisierung der heimischen Industrie und der damit einhergehenden Lokalisierungsanforderungen ist das Wissen über diese Lasertechnologie jedoch bei vielen Anwendern begrenzt. Dieser Artikel beschreibt daher die aktuellen Laseranwendungen in der Reifenherstellung und bei Reifenformmaschinen.
1. Lesen und Zeichenerkennung: Bei der automatischen Erkennung ist es oft notwendig, Reifentyp und -nummer zu erfassen. Mit einem 3D-Laserprofilometer lassen sich Zeichen, Buchstaben und Zahlen auf der Reifenoberfläche einfach und präzise auslesen. Dabei sind folgende Eigenschaften des Lasers besonders wichtig: 1) Gleichmäßigkeit der Laserlinie, insbesondere hinsichtlich relevanter Spezifikationen wie Lichtleistung, Linienbreite und Schärfentiefe; 2) Hohe Anforderungen an die Geradlinigkeit; 3) Da die Krümmung der Reifenkante die Helligkeit an beiden Enden deutlich verringert, muss der Laserstrahl geformt werden; 4) Langzeitstabilität; 5) Stabilität der mechanischen Struktur.
2. Profilmessung: Profil und Oberflächenbeschaffenheit von Reifen beeinflussen direkt die Geschwindigkeit und Sicherheit von Pkw und Lkw. Zur Profilmessung wird üblicherweise ein Laserprofilmesssystem eingesetzt, das aus Linienlaser, Industriekamera und Bildverarbeitungseinheit besteht. Die anpassbare Konfiguration ermöglicht die flexible Anpassung an unterschiedliche Höhenunterschiede, Spezifikationen usw. Durch die Erkennung von Profilabnutzung lassen sich unnötige Reifenwechsel und Unfälle vermeiden. Zudem liefert das System Diagnosehinweise für Fahrwerksprobleme. In diesem Bereich sind folgende Eigenschaften des Lasers besonders wichtig: 1) die Gleichmäßigkeit der Laserlinie, insbesondere hinsichtlich relevanter Spezifikationen wie Lichtleistung, Linienbreite und Schärfentiefe; 2) hohe Anforderungen an die Geradlinigkeit; 3) die Formung des Laserstrahls, da die Krümmung der Reifenflanke die Helligkeit an beiden Enden deutlich verringert; 4) langfristige Betriebsstabilität; 5) Stabilität der mechanischen Struktur.
3. Positionierung der Reifenpresse: Im letzten Schritt der Reifenproduktion wird der Reifendruck geprüft. Zur präzisen Kalibrierung der Reifenposition in der Reifenpresse wird üblicherweise ein Punkt- oder Kreuzlaser zur vertikalen Positionierung eingesetzt. Die Anforderungen an den Laser sind dabei: 1) mechanische Stabilität; 2) Augensicherheit sowie klare Sichtbarkeit der Punkte und Linien.
4. Reifenrunderneuerungsanlage: Die Reifenrunderneuerungsanlage muss die Breite des gebrauchten Reifens vor der Bearbeitung präzise bestimmen. Hierfür können zwei Hochleistungslaser zur Markierung der Position eingesetzt werden. In dieser Anwendung müssen die Laser im Allgemeinen folgende Eigenschaften aufweisen: 1) Laser und Montagehalterung müssen eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen, um ein Lösen oder Beschädigungen durch Vibrationen zu verhindern; 2) Der Laserstrahl muss die Augensicherheit gewährleisten.
5. Laser in Reifenformmaschinen: Laserlinien markieren die korrekte Position des Gummistreifens auf der Trommel während der Reifenproduktion. Üblicherweise werden drei Laser eingesetzt: einer für die Mittellinie und zwei für die Außenlinie, die sich je nach Reifenbreite in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Grüne Linienlaser bieten eine bessere Sichtbarkeit, insbesondere auf schwarzem Gummi. Der Laser in diesem Bereich sollte folgende Eigenschaften aufweisen: 1) Präzise Positionierung der Laserlinie, abgestimmt auf die Montagehalterung; 2) Lichtempfindlichkeit der Laserlinie, z. B. 658 nm oder 532 nm; 3) Schutzklasse 1M (Augenschutz).
Anwendungsszenario: Gängige Reifenoberflächenmarkierung, deren Inhalt je nach Reifengröße angepasst werden kann: 2D-Code, Barcode, Zeichen und andere Kennungen; Markierungsprozess: Auslesen des reifenspezifischen Barcodes, Kommunikation mit dem Server zum Abrufen des Markierungsinhalts und anschließende Umwandlung in 1D- oder 2D-Code bzw. Zeichen. Die Markierung und das Einbrennen der Reifenoberfläche erfolgen mittels CO2-Laser.
Veröffentlichungsdatum: 27. März 2023
