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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2024

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2024

SENSORIK UND MESSTECHNIK

SENSORIK UND MESSTECHNIK 02 01 01 Anhand des kleinen Lichtflecks können die Sensoren zur Anwesenheitsprüfung von Bauteilen eingesetzt werden 02 Werden mehrere Lasersensoren eingesetzt, kann die komplette Geometrie von Balken ermittelt werden 03 Die kompakte Bauform im Zusammenspiel mit der I/O-Link-Schnittstelle prädestiniert die optoNCDT 1220 Sensoren für Messaufgaben unter anderem in der Fahrzeugmontage 03 sich über 3-Leiter-Steckleitungen mit dem IO-Link-Master verbinden und in alle gängigen Feldbus- und Automatisierungssysteme integrieren. Um Daten aus der IO-Link-Ebene in überlagerten Systemen oder cloudbasierten Diensten nutzbar zu machen, werden IO-Link Master genutzt, die eine Protokollumsetzung nach vordefinierten Regeln vornehmen. Anwender profitieren hierbei von geringen Kosten aufgrund einer einfachen Installation, einem geringen Programmieraufwand durch vordefinierte Funktionsbausteine sowie einer schnellen Inbetriebnahme. Zudem lässt sich die Fehlersuche mit durchgängigen Diagnoseinformationen bis in die Sensorebene vereinfachen. IO-Link-Geräte können jederzeit Auskunft über den Gerätezustand geben. Eine Fehlermeldung gibt Hinweise auf die Fehlerursache. Hierdurch können Nutzer den Fehler in der Anlage schneller eingrenzen beziehungsweise die Einstellung des Sensors für das vorliegende Messobjekt optimieren. HÖCHSTE PRÄZISION AUF KLEINSTEM RAUM: VERMESSEN VON BRETTKONTUREN Ein Anwendungsbeispiel für Micro-Epsilon-Sensoren mit schneller und höchster Präzision auf kleinstem Raum ist das Vermessen von Brettkonturen. In einem Sägewerk wird zunächst der von der Borke befreite Baumstamm mit einer Gatter-, Kreis- oder Bandsäge in Bretter zerteilt. Diese Bretter haben an den Schmalseiten noch eine sogenannte Waldkante – die ursprüngliche Oberfläche des runden Baumstamms. In der nachfolgenden Besäumanlage sollen die Waldkanten entfernt werden. Je nach Lage des Bretts innerhalb des ursprünglichen Baumstamms ist die Waldkante flacher oder steiler und das Brett an sich breiter oder schmäler. Möchte man beim Besäumen eine möglichst große Ausbeute erzielen, ist die Breite der Waldkante zu bestimmen, damit sich diese in der passenden Breite absägen lässt. Sägt man zu viel ab, wird wertvolles Material verschenkt, fällt der Beschnitt dagegen zu klein aus, sind noch Reste der Waldkante am fertigen Brett vorhanden. Zur Lösung dieser Aufgabe setzen Sägewerksbetreiber die Lasersensoren optoNCDT 1220 mit IO-Link von Micro-Epsilon ein. Besonders wenn das Holz nass ist, glänzt es. Hiermit haben herkömmliche optische Sensoren ihre Schwierigkeiten. Die Bretter laufen quer in die Besäumanlage ein und werden dabei vermessen. Alle 30 bis 50 cm ist ein Sensor vom Typ optoNCDT 1220 mit 200 mm Messbereich montiert, der das Profil des Bretts im Querdurchlauf vermisst. Standardmäßig erfolgt die Messung von oben. 40 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2024/06 www.industrielle-automation.net

Optional kann die Besäumanlage auch mit optischen Sensoren auf der Ober- und der Unterseite ausgestattet werden. Die Lage der Bretter – Waldkante oben oder unten – ist dadurch beliebig möglich. Aufgrund des fortschrittlichen IO-Link Interfaces können Sägewerksbetreiber zudem mehrere Sensoren miteinander vernetzen und hiermit eine vorbeugende Instandhaltung betreiben. OBERFLÄCHENREFLEXIONEN GEZIELT AUSREGELN Im konkreten Anwendungsfall sorgt die Active Surface Compensation für ein schnelles Ausregeln von unterschiedlichen Reflexionen und erlaubt einen glatten Verlauf des Abstandssignals. Durch den Sägeschnitt und die sogenannte Waldkante entstehen permanent wechselnde Oberflächen, von glänzend über matt bis hin zu teils spiegelnd, von hell zu dunkel. Hierbei stellt die ASC sicher, dass sich die Belichtungszeit an die Bedingungen anpasst. Zum Ermitteln der Messwerte bildet der Lasersensor einen roten Laserpunkt mit einer Wellenlänge von 670 nm auf dem Target ab. Das Laserlicht wird in einem bestimmten Reflexionswinkel zurückgeworfen und im Sensor über eine Optik auf DIE SENSOREN KOMMEN VON DER ROBOTIK ÜBER DIE FABRIKAUTOMATION BIS HIN ZUR ELEKTRONIKFERTIGUNG ZUM EINSATZ einer CMOS-Zeile abgebildet. Beim schnellen Wechsel von einem hellen auf ein dunkles Objekt käme ohne die ASC zunächst zu wenig Licht auf der Empfangsmatrix an. Beim schnellen Wechsel von dunkler Oberfläche zu glänzenden Objekten wäre die Intensität dagegen anfangs viel zu hoch. In beiden Fällen wäre das Ergebnis ungenau oder sogar unbrauchbar. Aus diesem Grund regelt der Sensor über die ASC die Belichtungszeit und hiermit die Intensität des gesendeten Lichts während der Messaufgabe so aus, dass die Reflexion auf der CMOS-Zeile im Idealbereich liegt. Anschließend berechnet der Sensor die mikrometergenauen Abstandswerte. Die ermittelten Werte lassen sich als analoge oder digitale Ausgangssignale in die Anlagenund Maschinensteuerung einspeisen. KOSTENFREIES PRODUKTMUSTER ANFORDERN Han-Modular ® Domino Module Erfahren Sie, wie Sie kinderleicht 50 % mehr Platzersparnis erreichen. KOMFORTABLE EINBINDUNG IN MASCHINEN UND ANLAGEN Der Einsatz von modernen Sensoren – wie den Laser-Triangulationssensoren – steigert laut Hersteller die Qualität und verringert den Ausschuss – Unternehmen sparen sich hiermit Produktionskosten. Die kleine Bauform und der integrierte Controller ermöglichen eine einfache Einbindung in Maschinen und Anlagen, auch bei geringem Bauraum. Hinzu kommt das fortschrittliche IO-Link Interface, mit dem sich die Sensoren einfach in die Feldebene einbinden lassen. Bilder: Micro-Epsilon Messtechnik www.micro-epsilon.de UNTERNEHMEN Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG Königbacher Str. 15 94496 Ortenburg Tel. 08542 168 - 0 E-Mail: info@micro-epsilon.de Der erste modulare Steckverbinder mit einer hybriden Modulkonfiguration ■ Kleinere & leichtere Steckverbindungen ermöglichen bis zu 50 % Platzersparnis ■ Maximale Flexibilität, passend skalierbar auf den jeweiligen Bedarf ■ Nachhaltigkeit durch konsequente Modularisierung ■ Reduktion der Installationszeiten durch Zusammenführung mehrerer Einzelsteckverbindungen One Range. No Limits: www.HARTING.com/domino AUTOR Erich Winkler Micro-Epsilon Messtechnik