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Industrielle Automation 6/2016

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Industrielle Automation 6/2016

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK I TITEL Einfach Plug & Play Was die Kombination von Lichtschnitt- und Vision-Sensor zu bieten hat Tim Weis Von innovativen Technologien wie der Lichtschnitt-Methode könnten Anwender viel häufiger profitieren, wenn entsprechende Systeme einfacher handhabbar wären. Denn die Auswertung typischer ‚General-Purpose-Geräte‘ erfordert umfangreiches System-Know-how. Wir stellen Ihnen eine neue Generation Sensoren vor, deren Inbetriebnahme sich auf einen Teach-in-Vorgang von wenigen Sekunden beschränkt. Zudem sind sie kompakt und erlauben die einfache Parametrierung über Data Matrix Steuercodes und Teach-In. Dr. Tim Weis, Product Manager, Business Unit Industrial Vision Components bei der Pepperl+Fuchs GmbH in Mannheim Lichtschnittsensoren arbeiten nach der Triangulationsmethode und zeichnen sich durch hohe Präzision, Fremdlichtunempfindlichkeit und Unabhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit und Farbe der Zielobjekte aus. Diese Eigenschaften prädestinieren das Lichtschnittverfahren für vielfältige Detektionsaufgaben wie das Erfassen von Höhenprofilen und Kantenverläufen. Mit den SmartRunner-Sensoren bringt Pepperl+Fuchs jetzt eine einzigartige Kombination aus Lichtschnittsensor und Vision-Sensor mit LED-Beleuchtung auf den Markt. Die neue SmartRunner-Technologie umfasst dabei die Integration des Projektors, Kamera, Beleuchtung und Auswerteeinheit jeweils in einem kompakten Gerät, das als Lichtschnitt-Lösung für eine spezielle Aufgabe sofort einsetzbar ist. Die ab Werk vorkonfigurierten und kalibrierten Geräte sind vom Anwender lediglich an der gewünschten Stelle zu montieren, anschließend beschränkt sich die Inbetriebnahme auf das Einlernen der konkreten Prozesssituation. Teach-in statt Parametrierung Da das System auch die korrekte Belichtungszeit automatisch beim Einlernen ermittelt, ist weder Fachpersonal noch Fachwissen notwendig. Jeder angelernte Mitarbeiter kann somit mit dieser Aufgabe betraut werden. Anders als bei der Verwendung sogenannter ‚General-Purpose-Sensoren‘ sind weder aufwendige Parametrier- oder Programmierarbeiten zur Auswertung von Rohdaten noch ein zusätzlicher Industrie- PC erforderlich. Die Plug&Play-Sensoren sind mit Schaltausgängen ausgestattet, die eine problemlose Anbindung an jede Steuerung ermöglichen und das Detektionsergebnis direkt als „Good“- oder „Bad“-Signal bereitstellen. Allein durch die Charakterisierung als Lichtschnittsensoren ist der tatsächliche Leistungsumfang der SmartRunner-Familie aber keineswegs erschöpfend beschrieben. Zusätzlich enthalten sie eine LED-Beleuchtung über welche Bildaufnahmen wie bei herkömmlichen Vision-Sensoren aufgenommen werden können. In Kombination mit einem integrierten Data Matrix-Decoder kann der Anwender damit den Sensor einfach über Data Matrix Steuercodes ohne Verwendung eines PC’s parametrieren. Sind die SmartRunner-Sensoren in einer Maschine verbaut so möchte sich der Anwender im Fehlerfall oftmals ein Bild der Situation machen. Hierbei kann dem Anwender zur Fehlersuche durch die integrierten LED’s ein gut beleuchtetes Bild aus der Maschine gezeigt werden. Das spart Anwendern viel Zeit und gegebenenfalls lange Wege zu den Maschinen. 12 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2016

TITEL I SENSORIK UND MESSTECHNIK Hochgenau vergleichen und überwachen Die neue Technologie erlaubt eine hochgenaue Bereichsüberwachung sowie beste Profilvergleiche. Als erste Vertreter der neuen Sensor-Familie sind der SmartRunner „Matcher“ sowie der SmartRunner „Detector“ erhältlich. Der Matcher ist optimiert auf das Wiedererkennen einer zuvor eingelernten Referenzkontur, wobei er mit einer hohen Auflösung überzeugt. Sobald er den Triggerbefehl erhält, vergleicht der Sensor das aktuelle Profil mit dem Referenzprofil und gibt bei Übereinstimmung ein Good-Signal, anderenfalls ein Bad-Signal aus. Ein typisches Einsatzbeispiel ist das hochgenaue Überprüfen der Objektlage bzw. Greifbarkeit von Zulieferteilen wie Karosserieteilen in der Robotik. Der Matcher vermeidet Produktbeschädigungen und Stillstandszeiten, da der Roboter erst aktiv wird, wenn er vom Sensor das OK-Signal bekommt. Der große bis 180 mm breite Erfassungsbereich des Lichtschnittsensors gestattet einen komfortablen Einsatz und sorgt für genügend Spielraum bei Produktwechseln ohne mechanische Anpassungen. Der SmartRunner Detector hingegen überwacht die eingelernte Szene auf das Eindringen beziehungsweise Vorhandensein von Fremdkörpern, die eine Gefahr für empfind- liche Maschinenteile wie teure Optiken, Präzisionswerkzeuge usw. darstellen können. Der Sensor ist in der Lage in einem trapezförmigen Messbereich von 350 mm (Breite) × 700 mm (Entfernung) hochgenau Objekte in einer Größenordnung kleiner 1 mm zu detektieren. Im Vergleich zu Lichtgittern, die aus Sender und Empfänger bestehen, punktet der Detector mit einer einfacheren Installation und Inbetriebnahme, da der Aufwand für die Ausrichtung und doppelte Verkabelung entfällt. Auch gegenüber 2D-Scannern grenzt sich der Lichtschnitt-Sensor ab. Typische 2D-Scanner sind zur Überwachung größerer Bereiche bestimmt, haben eine gröbere Auflösung und sind obendrein deutlich kostspieliger. Kompaktes Gehäuse dank Umlenktechnik Mit Abmessungen von 99,1 x 55 x 38 mm sind die SmartRunner ausgesprochen kompakt gebaut. Durch den Einsatz eines Umlenkspiegels haben die Entwickler eine virtuelle Basislängenerweiterung implementiert, die den Bauraum spürbar reduziert. Zusammen mit dem schwenkbaren Anschluss samt Anzeige-LEDs und der Schutzart IP67 ermöglicht das den Einsatz und die Montage der SmartRunner auch bei beengten Platzverhältnissen nahezu überall wo gewünscht. Betriebe, die mehrere oder viele SmartRunner mit derselben Funktionalität einsetzen wollen, profitieren von der einfachen Möglichkeit zum Klonen. Über die Bus-Schnittstelle lassen sich komplette Konfigurationen per Software auslesen und die Steuercodes zügig auf andere Geräte übertragen. Resümee Allen Anwendern, die ohne aufwendige Parametrier oder Programmier-Umwege zügig zu sofort einsetzbaren Lichtschnitt- Detektionslösungen kommen wollen, sei ein Blick auf die neue SmartRunner-Familie von Pepperl+Fuchs empfohlen. Die Kombination von Detektionslösung und Kamerafunktion bietet eine einfache Inbetriebnahme per Teach-in und gleichzeitig maximalen Zusatznutzen durch die Bilddokumentation von Fehlern, Prozesszuständen und Qualitätsmerkmalen. Einsatzgebiete für den Matcher und den Detector findet man vielfach in der Automobilindustrie, dem Verpackungsbereich und allgemein im Anlagen- und Maschinenbau. www.pepperl-fuchs.de Die Sensoren vereinen Detektion und Kamerafunktion und bieten zuverlässige Bilddokumentation von Fehlern, Prozesszuständen und Qualitätsmerkmalen, beispielsweise bei Schweißvorgängen von Automobil-Karosserieteilen INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2016 13