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RobotersteuerungenSchneider Electric: Barrieren auf Steuerungsebene müssen fallen

Integration von Robotersteuerungen

Mit Blick auf die Optimierung von Produktionsprozessen eröffnen Industrieroboter dem Maschinenbau in vielerlei Hinsicht interessante Perspektiven. Denn diese spielen zunehmend eine Schlüsselrolle auf dem Weg zur intelligenten Produktion. Das hat auch Automatisierungsspezialist Schneider Electric erkannt.

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Laser-DistanzsensorenBlick in die Ferne

Hochpräzise Messungen auf große Distanzen mit einer garantierten Farbunabhängigkeit über den gesamten Messbereich sind eine Herausforderung. Ein neuer Laser-Distanzsensor von Baumer löst diese schwierige Aufgabe indem er die Stärken von zwei Messverfahren der Laufzeittechnik kombiniert. Er verfügt über einen Messbereich von bis zu 4 Meter und misst gleichbleibend zuverlässig auf alle Farben - selbst auf Schwarz.
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Laser-Distanzsensoren: Blick in die Ferne

Für hochpräzise Messungen bis zu einer Distanz von ca. einem Meter sind schon seit einigen Jahren Laser-Triangulationssensoren als zuverlässige Lösung etabliert. Die gleiche Präzision auch bei größeren Distanzen bis zu 4 m zu gewährleisten, stellt aber eine Herausforderung dar. In vielen Applikationen werden jedoch zunehmend für diese Distanzen präzise arbeitende Sensoren benötigt. Um in einem automatisierten Kleinlager, z.B. in einer Apotheke, die freien und belegten Lagerflächen zuverlässig erkennen zu können, bedarf es eines Sensors, der die gesamte Tiefe des Regalfachs mit seinem Messbereich abdeckt. Zudem sind die gelagerten Objekte teilweise sehr klein und haben verschiedene Farben, was einen kleinen Messfleck und größtmögliche Farbunabhängigkeit für eine genaue Detektion voraussetzt. Darüber hinaus ist in dieser Anwendung die Steigerung der Durchsatzleistung ein zentrales Bedürfnis. Als Resultat ist der Platz, der für Sensoren zur Verfügung steht, zugunsten einer maximierten Lagerfläche sehr beschränkt. Um Fehler und Stillstände zu vermeiden und somit die Effizienz in der Anwendung zu steigern, muss mit einem kompakten Sensor gearbeitet werden, der über eine große Distanz auch kleine verschiedenfarbige Objekte zuverlässig erkennt. Ähnliche Anforderungen ergeben sich bei der Paketpositionierung in der Fördertechnik. Auch hier sollen Pakete verschiedener Größe und Farbe erkannt werden. Eine weitere Herausforderung ist die hohe Geschwindigkeit, mit der die Pakete auf den Bändern transportiert werden. Der verwendete Sensor soll bei hoher Präzision gleichzeitig auch bei hoher Geschwindigkeit messen. Eine möglichst komplette Farbunabhängigkeit und eine hohe Geschwindigkeit eine bei einem großen Messbereich sind auch die Ansprüche. in der Druckindustrie Der Durchmesser teilweise sehr großer Papierrollen unterschiedlicher Farben muss bei hoher Druckgeschwindigkeit zuverlässig bestimmt werden.

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Hohe Präzision und Farbunabhängigkeit

Eine neue, kompakte Lösung für diese Aufgabenstellungen bietet der auf Laufzeittechnologie basierende Laser-Distanzsensor OADM 250 von Baumer. Mit seiner geringen Größe ist er der kleinste Sensor seiner Klasse, Aufgrund dieser Eigenschaft lässt er sich sehr gut in automatisierte Lager einbinden, wo er dank einer Messdistanz von bis zu 4 m die komplette Tiefe der Lagerfächer abdecken kann ohne bewegt oder neu konfiguriert zu werden. Über den gesamten Messbereich ist außerdem eine völlige Farbunabhängigkeit garantiert und mit dem kleinen Laser-Messfleck werden auch kleine Objekte sicher erkannt. Trotz seiner hohen Präzision verfügt der Sensor über eine sehr kurze Ansprechzeit von nur 10 ms, womit er auch den Anforderungen der Fördertechnik gerecht wird. Dank seiner Farbunabhängigkeit sowie der hohen Präzision ist der Sensor außerdem hervorragend für Anwendungen in der Druckindustrie und Verpackungstechnik geeignet. Neben der Bestimmung des Papierrollendurchmessers, kann er für die Durchhangkontrolle der Papierbahnen und Stapelhöhenmessung eingesetzt werden. Der OADM 250 meistert die schnellen Geschwindigkeiten mit der nötigen Präzision und die verschiedenfarbigen Papierbahnen können ohne zusätzliche Parametrierung zuverlässig erfasst werden. Neben der einfachen Distanzmessung wird dieser Sensor auch eingesetzt, um Positionen, Toleranzen und Grenzen zu bestimmen, wiederzufinden oder -zuerkennen. Er kommt zum Beispiel auch in der Handhabungstechnik zur Anwendung. Neben der Farbunabhängigkeit sind hier die kompakte Bauform sowie der kleine Laserspot die Vorteile des Sensors, wenn es um die Positionierung der Metallteile bei einem Schweissroboter oder die Positionierung von Autositzen in der Montage geht.

Messverfahren kombinieren

Das von Baumer gewählte Verfahren für den Lasersensor OADM 250 ist eine Mischung aus den beiden Messverfahren der Laufzeittechnologie: Puls-Laufzeit- und Phasen-Messverfahren. So wurde darauf geachtet, die Probleme der jeweiligen Verfahren zu vermeiden und dafür ihre Stärken zu kombinieren. Um die Messung störsicher zu gestalten, wird mit gepulstem Licht gearbeitet und das Empfangssignal sofort digitalisiert, damit es sicher weiterverarbeitet werden kann. Der Sensor erreicht so eine kurze Messrate von 10 ms. Im Zusammenspiel mit der Wiederholgenauigkeit von +/- 5 mm und einer Linearität von +/- 20 mm ermöglicht die Messrate präzise Messungen auch auf bewegte Objekte. Neben der Störsicherheit garantiert die Kombination der genannten Verfahren eine hohe Empfindlichkeit und somit große Messdistanzen auch bei schlecht reflektierenden Objekten. Außerdem eröffnet die sofortige Digitalisierung des Empfangssignals neue Möglichkeiten beim Ausblenden von Weichzielen wie Staub, Dunst etc. Der neue Sensor wurde speziell auf Farbunabhängigkeit optimiert. So erreicht er eine Messdistanz von 4 m - und zwar auf alle Farben. Dies gibt dem Anwender die Sicherheit, dass der Sensor über den gesamten Messbereich auch bei dunklen Objekten präzise arbeitet. Trotz seiner großen Reichweite ist der OADM 250 sehr kompakt und mit einer Gehäusegröße von nur 66 x 51 x 25 mm bis zu 40 % kleiner als andere Sensoren seiner Klasse. Damit ist er einfach und schnell ins Anlagendesign zu integrieren, auch bei einer nachträglichen Installation. Zudem ist Sensor in einem robusten Metallgehäuse untergebracht, bei dem vollständig auf LCD-Anzeigen und kleine, empfindliche Tasten verzichtet wurde. Dank dieser Besonderheiten hat der Sensor eine hohe MTBF (MeanTime Between Failures). Das robuste Metallgehäuse, eine abwaschbare Glasscheibe und die hohe Schutzart IP 67 garantieren eine lange Lebensdauer des Sensors, auch bei hartem Industrieeinsatz. Standardmäßig ist ein Alarmausgang in den OADM 250 integriert. Über diesen meldet der Sensor, dass er zu schwache Signale empfängt oder sich kein Objekt in seinem Messbereich befindet. Damit weist er den Anwender auf eine Verschmutzung oder zu schwach reflektierende Objekte hin. So trägt er auch zur Steigerung der Prozesssicherheit bei. Darüber hinaus kann auf einen Triggersensor verzichtet werden, da der Sensor selbst erkennt, ob sich Objekte im Messbereich befinden. Bei Bedarf kann der Messbereich mit dem bei Baumer standardisierten und sehr einfachen 2-Punkt Teach-in-Verfahren eingegrenzt werden. Die extrem einfache Bedienung beschleunigt die Inbetriebnahme und spart Kosten. Der Lasersensor OADM 250 mit Laufzeittechnik bietet dem Anwender ein hohes Potenzial. Denn das kompaktes Gehäuse und seine Leistungsstärke eröffnen neue Möglichkeiten auch bei beengten Platzverhältnissen auf größere Distanzen zu messen. Er ist somit die ideale Ergänzung ergänzt der ohnehin schon breiten Palette der leistungsfähigen Laser-Distanzsensoren von Baumer. Jürg Weber und Sarah Jess, Baumer, st

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