Aufrufe
vor 10 Monaten

Der Betriebsleiter 1-2/2015

Der Betriebsleiter 1-2/2015

Das Detektieren gehört

Das Detektieren gehört zu den Kernaufgaben in der Intralogistik. Derzeit macht hier ein neuer Sensortyp in Standardbauart, aber mit ungewöhnlichen Eigenschaften auf sich aufmerksam. Auch bei der Identifikation und Arbeitssicherheit gibt es Neuerungen. Detektieren, identifizieren, absichern Anspruchsvolle Anforderungen an Sensoren und Lesegeräte in der Förder- und Lagertechnik Ein wichtiger Punkt bei der Automatisierung ist die zuverlässige Objekterkennung und Identifikation, etwa um daraus weitere Schritte für Bearbeitung, Sortierung und dergleichen ableiten zu können. Bei der Sensorauswahl zur Objekterkennung spielen neben der Objektfarbe und -form auch die Umgebung und der Hintergrund eine Rolle. Um diesen Einflüssen zu begegnen, haben sich im Laufe der Jahre mehrere Funktionsprinzipien etabliert – jedes mit spezifischen Eigenschaften. Detektion mit Lichtband strahl einer einzelnen Sendediode auf ein extrem homogenes und breites Lichtband auffächert. Diese Fresnelllinse ist das wichtigste Merkmal des sogenannten Variablen Objekt-Sensors, kurz: VarOS. Ansonsten ist dieser Sensor grundsätzlich mit einem Standardsensor vergleichbar. Das Signal des reflektierten Lichts wird auch hier über die gleiche Linse auf die Empfangsdiode fokussiert. Auch die Abmessungen des Sensors entsprechen denen von Standardsensoren, die im Materialfluss zum Einsatz kommen und eine ähnlich große Optik aufweisen. Beeindruckend dabei ist die Gleichförmigkeit der Lichtbandkanten über die gesamte Reichweite von über 5 m. Mit dem Funktionsprinzip des aufgefächerten Reflexions-Lichtbands schafft man einen gewaltigen Sprung bei der Einsatzbreite eines herkömmlichen Sensors. Das bis zu 60 mm breite Lichtband ermöglicht das sichere Erkennen von unterschiedlichen Objekten Eine zuverlässige Objekterkennung kann mit Reflexions-Lichtschranken erreicht werden – üblicherweise mit einem punktförmigen Lichtfleck gegen einen Reflektor. Allerdings kommt diese Variante mit Lichtfleck an ihre Grenzen, z.B. wenn Objekte mit durchbrochener Oberfläche oder umschrumpfte Pakete oder Paletten durch depolarisierende Effekte sicher erkannt werden sollen. Um solche anspruchsvollen Anwendungen zu lösen, nutzt man bis dato Lichtgitter, die die geforderte Bandbreite (Feldhöhe) und eine hohe Auflösung haben – allerdings zu einem entsprechend hohen Preis, der deutlich über dem Preis eines Standardsensors liegt. Dieser Thematik hat sich Leuze electronic angenommen und geprüft, ob es auf Basis eines einfachen Sensors Möglichkeiten gibt, solche Aufgaben kostengünstiger zu lösen. In diesem Zusammenhang wurden einige Anstrengungen bei der Entwicklung der Sensoroptik gemacht. Entstanden ist daraus eine patentierte Fresnelllinse, die den Lichtzwischen Sensor und Reflektor irgendwo im Strahlbereich – völlig ohne Totbereich. In der Praxis kommen variable Objekte recht häufig vor – das betrifft auch überhängende Anbauteile oder Höhenunterscheide von Ladungsträgern sowie kleine, aber für den Prozess unerhebliche Beschädigungen, Rundungen oder Abstufungen. Zudem war es bisher schwierig, einen passenden Sensor für die Erkennungen von Gitterboxen zu finden, der keine Probleme mit der Gitterstruktur hat. Außerdem sollen manchmal ganz kleine Objekte wie Folienfetzen oder Verpackungsschnitzel ignoriert werden. Für den variablen Objekt-Sensor VarOS ist dies alles kein Problem. Es spielt mit diesem Sensor keine Rolle, ob das Objekt halbtransparent oder schwarz ist, ob es klein im Durchmesser, weit weg oder direkt vor dem Sensor ist, ob es als unterbrochenes Gitter oder umstretchte Palette ausgeführt ist. Daraus ergeben sich für VarOS Komplexe Herausforderungen mit modernen Sensorlösungen meistern Die voranschreitende Automatisierung in vielen Branchen steht vor immer neuen Herausforderungen durch die geforderte Flexibilität. Sowohl in der Kommissionierung als auch in der Produktion und Weiterverarbeitung treten stark unterschiedliche Güter direkt nacheinander auf. Darum müssen Maschinen heute schnell und einfach von Großserien mit gleichartigen Objekten auf Einzelprodukte umgestellt und angepasst werden können – am besten auftragsbezogen, nicht chargenbezogen. Diese hohen Anforderungen, ein Resultat von Industrie 4.0, führen zu entsprechend leistungsfähigen Steuerungen und immer neuen Sensorkonzeptionen. 14 Der Betriebsleiter 1-2/2015

INTRALOGISTIK vielfältige Einsatzfälle sowohl zur Positionserkennung, zur Überstandkontrolle, zur Aktivierung anderer Komponenten, zur Freiraumprüfung und sogar zur Aktivierung von Muting-Funktionen in der Arbeitssicherheit. Die Einrichtung des Sensors wird erleichtert durch die gute Sichtbarkeit des Lichtbands, die leuchtstarken Status-LEDs und die einfache Anpassung der Empfindlichkeit. Durch Betätigen des Teach-Knopfs wird nach zwei Sekunden die erste Empfindlichkeitsstufe aktiviert für die Detektion von Elementen, die größer sind als 12 mm – beide LEDs blinken synchron. Nach sieben Sekunden Druckdauer erhält man die zweite Empfindlichkeitsstufe zur Detektion für Elemente, die größer als 7 mm sind. Die LEDs blinken in diesem Fall abwechselnd. Für die weitere Feineinstellung steht die easytune-Funktion mit schrittweiser Anpassung der Empfindlichkeit zur Verfügung. So bleibt eine hohe Funktionsreserve auch bei schleichender Verschmutzung jederzeit erhalten. Die automatische Empfindlichkeitsnachregelung ALC reduziert Reinigungsintervalle. Standard-Befestigungszubehörteile erleichtern den Einsatz, weil sie fast überall in der Intralogistik üblich sind und die Kompatibilität zu anderen Baureihen sicherstellen. Sowohl PNP- als auch NPN-Ausgangssignale sowie auch Standardanschlüsse mit M12-Stecker oder mit Kabelschwanz sind bei schaltenden Sensoren üblich und somit natürlich auch beim VarOS verfügbar. Identifizieren mit integrierter Connectivity Nachdem das Objekt sicher erkannt wurde, kommt im Materialfluss in vielen Fällen die zuverlässige Identifikation als Anforderung zum Tragen. Bei der Identifikation sind optische Codes weit verbreitet – entweder als 1Doder 2D-Code ausgeprägt und mit entsprechenden Geräten lesbar. Technisch ist dies etabliert, wobei derzeit folgende Sachverhalte besonders zählen: die Einbindung in die Steuerung und die Parametrierung und Diagnosemöglichkeit. Deshalb punkten heute vor allem Scanner mit integrierter Feldbusschnittstelle, deren Parameter direkt der Steuerung zur Verfügung stehen. Bei Leuze electronic sind Geräte mit integrierter Feldbusschnittstelle mit einem roten „i“ in der Bezeichnung kenntlich gemacht. Mit diesen Geräten kann die Einstellung im gewohnten Umfeld des Steuerungsprogrammierers erfolgen – ohne zusätzliche Software. Ein weiterer großer Pluspunkt der so eingebundenen Geräte ist die Diagnosefähigkeit. Alle durch die Steuerung und den Feldbus zur Verfügung stehenden Dienste und Services können bis ins Gerät „hinein“ genutzt werden, etwa um bei Störungen den Ursachen auf die Spur zu kommen. Speziell für die Ethernet-basierenden Netzwerke ist der integrierte 2-Port Switch von Vorteil, da mit ihm eine Linientopologie möglich wird. 01 VarOS mit Lichtband detektiert durchbrochene Körbe 03 Vormontierte Lichtgitter in Bodenmontage Neben „integrated Connectivity“ haben die Leuze electronic Geräte eine ganze Reihe von Merkmalen für hohe Funktionssicherheit und einfache Handhabung, etwa „CRT“ für die sichere Codelesung auch bei beschädigten Codes oder Autoconfig oder autoReflAct für die automatische Aktivierung des Geräts ohne Lichtschranke. Für unterschiedliche Einsatzbedingungen und Reichweiten stehen vier verschiedene Optiken zur Verfügung und für beengte Einbausituationen z. B. zwischen der Fördertechnik gibt es Schwenkspiegel- und Umlenkspiegel-Varianten. Wie schon im Sensorbereich sind auch für die Barcodescanner viele Befestigungsteile verfügbar, die die Montage und Ausrichtung erheblich vereinfachen. Bei der Konfiguration der Geräte ist keine zusätzliche Software notwendig: Es genügen ein Standardbrowser und die IP-Adresse, um über USB- Anschluss die Verbindung und die Konfiguration inklusive Diagnosemöglichkeiten zu nutzen. Leuze electronic nennt dies „web- Config“. Hilfetexte und die ausführliche Beschreibung des Geräts sind hier in mehreren Sprachen enthalten. Von besonderer Bedeutung bei der Handhabung ist die modulare Gestaltung der Baureihen. Je nach Präferenz kann die Ausführung mit oder ohne Display sein, bei der Anschlussart kann zwischen Kabel, M12- und Klemmanschluss gewählt werden. Für besondere Umgebungsbedingung stehen Varianten mit Optikheizung und Edelstahl- Umgehäuse zur Verfügung. Diese „thinkmodular“-Konzeption zieht sich quer durch das Leuze electronic Produktportfolio – auch im Bereich der Arbeitssicherheit. 02 Bei Barcodelesern kommt es auf Connectivity an 04 Vormontierte Sicherheits-Lichtschranken-Sets mit Muting-Funktion Schützen mit vormontierten Sets In Sicherheits-Lichtschranken-Sets sind Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtvorhänge und neuerdings auch Sicherheits-Lichtvorhänge in robusten Gerätesäulen so vormontiert, dass diese Sensoren ganz einfach in Höhe und Ausrichtung der Anwendung angepasst werden können. Damit werden das Suchen und Kombinieren von Einzelkomponenten sowie komplexe Aufbau- und Inbetriebnahmeprozesse überflüssig. Die Gerätesäule beinhaltet einen kompletten Befestigungssatz für die exakte Bodenmontage. Spezielle Federelemente im Fuß der Säulen ermöglichen die selbstständige Rückstellung nach mechanischen Stößen. Die Schutzfeldhöhen sind abhängig vom jeweiligen Set. Sie eignen sich für Standardanwendungen, aber auch für anspruchsvolle Applikationen mit Blanking oder Muting. In letzterem Fall kommen Sets mit vorjustierten Muting-Sensoren zum Einsatz. Diese Sets bestehen aus optimal aufeinander abgestimmten Bausteinen (Muting-Sensor-Sets), die die Errichtung von Muting-Applikationen erheblich vereinfachen. Die hier vorgestellte Modularität („thinkmodular“) spart dem Anwender Zeit und bares Geld. www.leuze.de Im Fokus Sicherheit Effizienz Nachhaltigkeit Der Betriebsleiter 1-2/2015 15

© 2016 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.

Ausgabe