INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2025

SENSORIK UND

SENSORIK UND MESSTECHNIK02 Das mit Laser-Scannern vermesseneProfil von Smartphone-Gehäusen lässt sicheinfach über die 3DProfile Unit auswertenund darstellenund UDP möglich. Zudem lassen sich vorhandene Systeme mitder Industrial-Ethernet-Option über Profinet, Ethernet/IP, Ether-CAT und Modbus TCP ansteuern.KOMPAKTE UND FLEXIBLEHARDWARE-OPTIONENDie Hardware der 3D Profile Unit mit passiver Kühlung bietet Flexibilitätfür eine einfache und platzsparende Installation. Somitist eine Integration in einem Schaltschrank oder die Befestigungdirekt in der Maschine einfach möglich. Micro-Epsilon bietetsechs verschiedene Varianten der 3D Profile Unit namens 3DPU-2/IE, -4/IE oder -8/IE, je für den Anschluss von bis zu zwei, bis zuvier sowie bis zu acht Sensoren und jeweils mit oder ohne Industrial-Ethernet-Option.Die Optionen ohne Industrial Ethernetliefern lediglich die Rohdaten, also 2D-Profile oder 3D-Punktewolken,die in einer eigenen Software ausgewertet werden können(meist Kommunikation über GigE Vision).Die Option mit Industrial Ethernet wertet die Daten selbst aufdem Controller aus und erzeugt aus den Rohdaten konkreteMesswerte, die im Anschluss an die Steuerung, zum Beispiel eineSPS, übergeben werden. Die Einheit ist nach IP40 ausgeführt undhält Temperaturen von 0 bis +50 °C stand, die Montage kann inTisch- oder Wandmontage erfolgen. Für die Hutschienen- oderSchaltschrankmontage ist weiteres Zubehör nötig. Die ProfileUnit ist gegen Schock und Vibration resistent und misst 230 mm´ 192 mm ´ 77 beziehungsweise 127 mm, je nach Ausführung.Als Bedien- und Anzeigeelemente dienen zwei LEDs für Powerund Storage, vier LEDs für die Ethernet-Statusanzeige sowie einEin-/Ausschalter.VOLLUMFÄNGLICHES HARDWARE-PAKETDas Hardware-Setup besteht aus den Laser-Scannern, dem 3DProfile Unit Controller, einem Anschlusskabel je Sensor sowie derSoftware 3DInspect am Kundenrechner. Hierbei übernimmt dieProfile Unit das Stitchen der Profile, die Rohdatenübertragungsowie die Datenauswertung und Messwertübertragung. Über dieSoftware laufen die Parametrierung sowie die Visualisierung.Die Sensoren sind über die richtigen IP-Adressen mit der 3DProfile Unit zu verbinden. Die Netzwerkschnittstellen der 3D ProfileUnit sind hierbei bereits werksseitig vorkonfiguriert. Um einemSensor eine IP-Adresse zuzuweisen, ist das NetzwerkkabelDIE AUSRICHTUNG DERSENSOREN ERFOLGT ÜBEREIN REGISTRIERTARGETdes Sensors direkt mit dem PC zu verbinden, auf dem der Anwender3DInspect betreibt. Über den Ethernet-Konfigurator von3DInspect kann der Anwender im Anschluss die IP und die Subnetzmaskezuweisen.AUSRICHTEN DER SENSORENBeim Einrichten der Sensoren auf das Messobjekt müssen sichalle Scanner in einer Ebene befinden und sind genau auf dasMessobjekt auszurichten. Bei der Feinausrichtung müssen dieMessfelder der Sensoren deckungsgleich sein. Hierbei empfiehltes sich, ein Blatt Papier zu verwenden und dieses im Kreuzungsbereichder Laserlinien zu bewegen. Durch die Semi-Transparenz des Papiers sind ungenaue Ausrichtungen gut zuerkennen.Damit die Sensoren die richtigen Messwerte ausgeben können,ist eine Registrierung mit einem speziellen Registriertarget überdie Software 3DInspect nötig. Um das Target auf die Sensorenauszurichten, gibt es zwei Möglichkeiten: die automatische sowie16 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2025/01 www.industrielle-automation.net

SENSORIK UND MESSTECHNIKdie manuelle Registrierung. Bei der automatischen Variantegeschieht die Ausrichtung über sogenannte Registriertargets, diebei Micro-Epsilon erhältlich sind. Anhand dieser lässt sich dierichtige Position der Sensoren in Bezug zum Messobjekt ausrichten.Da die Kontur des Targets bekannt ist, kann sie demController über eine spezielle Registrierdatei bekannt gemachtwerden. So kann der Controller einen Abgleich durchführen undbestimmen, in welcher Lage sich die Sensoren in Bezug zumRegistriertarget befinden. Im Anschluss können die Koordinatensystemeder einzelnen Scancontrol-Sensoren in ein gemeinsamesKoordinatensystem zusammengeführt werden und dieeigentliche Messung kann beginnen.Bei der manuellen Variante geschieht die Ausrichtung desMessobjektes durch Rotation und Translation der Profile, gegebenenfallsanhand eines „goldenen Musters“.SOFTWARE UND SCHNITTSTELLENDas Parametrieren der 3D-Sensoren und das Aufnehmen derMessdaten erfolgt direkt aus der 3DInspect Software heraus. Hiererlauben leistungsstarke Werkzeuge die Ausrichtung und Filterungder Punktewolke, die intuitive Erkennung und Auswahl relevanterBereiche sowie die Kombination von Programmen. Nutzerkönnen die 3D-Punktewolken beliebig weiterverarbeiten undermittelte Messwerte an die Steuerung ausgeben.BEISPIELE AUS DER PRAXISDie Stärken der 3D Profile Unit lassen sich auf viele verschiedeneAnwendungen übertragen. So etwa dem Vermessen von Starkstromkabelnbeim Schälen. Starkstromkabel kommen vermehrtim Stromnetzausbau, zum Beispiel bei der Trasse des Süd-Ost-Links zum Einsatz, da sich Bundesregierung und Netzbetreiberhierbei – nicht zuletzt durch Druck der Öffentlichkeit – auf Kabelstatt auf Freileitungen geeinigt haben. Im Allgemeinen liegt beidiesem Anwendungsfall ein hohes Potenzial der 3D-Messtechnikbegründet.Ein weiterer Anwendungsfall ist das Vermessen von Metallprofilen,zum Beispiel nach der Extrusion. Hier misst man dieOberfläche und stellt diese in 3D dar und kann somit Ausschussidentifizieren und reduzieren. Auch beim Vermessen von Smartphone-Schalenist die Kombination aus Laser-Sensoren vonMicro-Epsilon und der 3D Profile Unit bestens geeignet.FAZITMit der 3D Profile Unit schafft Micro-Epsilon einen Mehrwert fürKunden, die komplette Geometrien in 2D oder 3D vermessenwollen. Sie zeichnet sich durch einen hohen Durchsatz an 3D-Punkten aus und ist eine leistungsstarke Lösung für das Zusammenfügenvon Einzelprofilen mehrerer Sensoren. Hinzu kommtdie standardisierte Datenübergabe über GigE Vision an kundenseitigeAuswerte-Software oder integrierte Auswertung der Profildaten.Die intuitive Software 3DInspect mit Valid3D-Technologievon Micro-Epsilon zum Parametrieren des Gesamtsystems erlaubteine effiziente Inbetriebnahme. Die integrierten SchnittstellenProfinet, Ethernet/IP, EtherCAT und Modbus TCP sowiedie industrietaugliche Hardware mit passiver Kühlung rundendas Angebot ab.Vor allem das Zusammenspiel aus Messung, Auswertung undDarstellung in 3DInspect stellt für Anwender eine praktische Lösungdar. Alle Produkte werden in Deutschland entwickelt undgefertigt, was der Nachhaltigkeit zugutekommt.Bilder: Micro-Epsilon Messtechnikwww.micro-epsilon.deUNTERNEHMENMicro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KGKönigbacher Str. 15, 94496 OrtenburgTel. 08542 168 - 0E-Mail: info@micro-epsilon.deAUTORBernhard StockingerMicro-Epsilon MesstechnikYour PerfectAutomation.Industrielle Sensoren,SystemeundKommunikationpepperl-fuchs.comFürjedeAnwendung dierichtigeLösung.Unabhängig vonder Technologie.Standard oder kundenspezifisch.