Lichtschnitt- und Vision-Sensor zu einer Lösung kombiniert Zügig zur fertigen Lichtschnitt-Lösung - KEM

Lichtschnitt- und Vision-Sensor zu einer Lösung kombiniert

Zügig zur fertigen Lichtschnitt-Lösung

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Von innovativen Technologien wie dem Lichtschnitt-Verfahren könnten Anwender viel häufiger profitieren, wenn entsprechende Systeme einfacher zu handhaben wären. Die Auswertung typischer ‚General-Purpose-Geräte‘ erfordert umfangreiches System- und Parametrier-Know-how. Die Inbetriebnahme der SmartRunner von Pepperl+Fuchs dagegen beschränkt sich auf einen Teach-in-Vorgang von wenigen Minuten. Die Sensoren sind bereits werkseitig jeweils auf eine spezielle Aufgabe optimiert.
Dr. Tim Weis, Produktmanager Industrial Vision, Pepper+Fuchs, Mannheim
Lichtschnittsensoren arbeiten nach der Triangulationsmethode und zeichnen sich durch hohe Präzision, Fremdlichtunempfindlichkeit und Unabhängigkeit von der Oberflächenbeschaffenheit sowie der Farbe der Zielobjekte aus. Diese Eigenschaften prädestinieren das Lichtschnittverfahren für vielfältige Detektionsaufgaben wie das Erfassen von Höhenprofilen und Kantenverläufen. Mit den SmartRunner-Sensoren bietet Pepperl+Fuchs eine Kombination aus Lichtschnittsensor und Vision-Sensor mit LED-Beleuchtung an. Die 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 Gut- oder Schlecht-Signal bereitstellen.
Allein durch die Charakterisierung als Lichtschnittsensoren ist der tatsächliche Leistungsumfang der SmartRunner-Familie aber keineswegs erschöpfend beschrieben. Zusätzlich enthält der SmartRunner eine leistungsfähige 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 PCs 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 LEDs ein gut beleuchtetes Bild aus der Maschine gezeigt werden. Das spart Anwendern viel Zeit und gegebenenfalls lange Wege zu den Maschinen.
Hochgenau vergleichen und überwachen
Als erste Vertreter der Sensor-Familie sind der SmartRunner-Matcher sowie der SmartRunner-Detector erhältlich. Der Matcher ist optimiert auf das Wiedererkennen einer zuvor eingelernten Referenzkontur, wobei er sich durch eine hohe Auflösung auszeichnet. Sobald er den Triggerbefehl erhält, vergleicht der Sensor das aktuelle Profil mit dem Referenzprofil und gibt bei Übereinstimmung ein Gut-Signal, anderenfalls ein Schlecht-Signal aus. Ein typisches Einsatzbeispiel ist das hochgenaue Überprüfen der Objektlage bzw. Greifbarkeit von Zulieferteilen wie Karosserieblechen 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 bzw. Vorhandensein von Fremdkörpern, die eine Gefahr für empfindliche Maschinenteile wie teure Optiken, Präzisionswerkzeuge usw. darstellen können. Der Sensor ist in der Lage in einem trapezförmigen Messbereich von 350 mm (Breite) x 700 mm (Entfernung) hochgenau Objekte in einer Größenordnung kleiner 1 mm zu detektieren. Im Vergleich zu Lichtgittern, die aus Sender und Empfänger bestehen, zeichnet sich der Detector durch eine einfache Installation und Inbetriebnahme aus, 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 geringere Auflösung und sind deutlich kostspieliger.
Kompaktes Gehäuse dank cleverer Umlenktechnik
Mit Abmessungen von 99 mm x 55 mm x 38 mm sind die Smart-Runner 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.
Wer ohne aufwendige Parametrier oder Programmier-Umwege zügig zu sofort einsetzbaren Lichtschnitt-Detektionslösungen kommen möchte, sollte einen Blick auf die SmartRunner-Familie von Pepperl+Fuchs werfen. Die Kombination von Detektionslösung und Kamerafunktion bietet eine überaus einfache Inbetriebnahme per Teach-in und gleichzeitig maximalen Zusatznutzen durch die Bilddokumentation von Fehlern, Prozesszuständen und Qualitätsmerkmalen. Einsatzgebiete für den Matcher und den Detector finden sich in der Automobilindustrie, dem Verpackungsbereich und allgemein im Anlagen- und Maschinenbau. ge
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