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DER KONSTRUKTEUR 11/2019

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AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK 03 Mit Micromote-Präzisionsschlauchsensoren lassen sich Flüssigkeiten und Gasblasen sicher detektieren; erfasst wird die unterschiedliche Brechung des Lichts in der Luft- oder in der Flüssigkeitssäule im Innern eines Schlauchs bauten Mikrooptik lassen sich Luft-Flüssigkeitsübergänge mit großer Genauigkeit detektieren, denn sie erfassen die unterschiedliche Brechung des Lichts in der Luft- oder in der Flüssigkeitssäule im Innern eines Schlauchs. Wegen der hohen Reproduzierbarkeit des Signalsprungs können die Schlauchsensoren auch sehr gut zur exakten Volumenbestimmung eingesetzt werden. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN INDIVIDUELL ABGESTIMMTE OPTISCHE EINHEITEN Um derart leistungsfähige Miniatursensoren realisieren zu können, haben die Entwickler nicht einfach auf herkömmliche optoelektronische Bauelemente zurückgegriffen. Sie hätten nicht den hochgesteckten Anforderungen entsprochen. Vielmehr entwickelten sie kurzerhand eigene Microspot- und Nanospot-LEDs mitsamt der dazugehörigen patentierten Herstellungstechnologie. Mit ihr wird bereits in der Fertigung die Optik jedes Sensors auf die jeweilige Applikation ausgelegt. Diese Vorgehensweise zahlt sich aus, denn die neuen Bauelemente verfügen über einzigartige optische Eigenschaften. Im Gegensatz zu ihren Pendants von der Stange, die nicht selten Schielfehler bis zu 30 ° aufweisen, liegen die Achsfehler bei den Balluff-Produkten unter 1 °. Darüber hinaus beeindrucken die LEDs in Infrarot- und Rotlicht der Microspot-Baureihe in der Serie mit Öffnungswinkeln von ca. 3 °. Sie können mittels einer 2-mm-Optik und einem kreisrunden Lichtpunkt Spitzenwerte von nur 1 ° erzielen. Egal, ob LEDs, Fotodioden oder Fototransistoren, es handelt sich immer um komplett abgestimmte optische Einheiten, die sich durch geringe Baugröße, hervorragende Abbildungsqualität des Lichtstrahls, hohe Gleichmäßigkeit und niedrige Exemplarstreuung auszeichnen. Der besondere Clou: Zusätzliche Komponenten wie Linsen, Blenden oder Filter sind nicht erforderlich. Zeitaufwändige Arbeiten wie Mikrojustage und optischer Abgleich sind überflüssig. SPEZIALISTEN FÜR SCHWIERIGE AUFGABEN Neben Ausführungen für Standardaufgaben, z. B. Lichttastern, Gabellichtschranken sowie Einweg- und Reflexionslichtschranken, findet der Anwender im Programm auch ausgesprochene Spezialisten für besondere Aufgaben. Unter diese Kategorie fallen z. B. Micromote-Sensoren für die Wassererkennung. Sie arbeiten mit einer spezifischen Wellenlänge, für die Wasser ein erhöhtes Absorbtionsverhalten zeigt. Mit ihnen kann der Anwender im Durchlichtverfahren Flüssigkeiten mit hohem Wassergehalt detektieren. Die Kombination aus extrem kompakter Bauweise und leistungsfähiger Mikrooptik ermöglicht die zuverlässige Anwendung in Schläuchen und Kapillaren, bei denen andere physikalische Effekte an ihre natürlichen Grenzen stoßen. Eingesetzt werden diese z. B. in Hochleistungsdosieranlagen für kleinste Abgabevolumina. Ein anderes interessantes Beispiel sind Präzisionsschlauchsensoren zur Detektion von Flüssigkeiten und Gasblasen. Mit der einge- FÜR DEN EINSATZ IM HOCHVAKUUM Eine Besonderheit am Markt sind Micromote-Sensoren für den Einsatz direkt im Hoch- und im Ultrahochvakuum bis 1 × 10 -9 mbar. Erhältlich sind Ausführungen zum direkten Einbau in die Kammerwand mit integrierter Dichtfunktion und individueller Befestigungslösung sowie Versionen zur vollständigen Installation im Hochvakuum. Bei letzterer werden die elektrischen Signale über herkömmliche Vakuumdurchführungen mit feed-through-Kontaktierungen zur außerhalb gelegenen Elektronik geleitet. Wichtig ist auch: Das Ausgasungsverhalten dieser Sensoren lässt sich durch eine kundenspezifische Materialauswahl genau definieren und optimieren. Ebenfalls im Programm sind Micromote-Lichtbandsensoren. Es gibt sie sowohl in Gabelbauform als auch mit getrennten Empfängermodulen. Ihr Sendeelement besteht aus zahlreichen parallel geschalteten Micromote-LEDs, deren Lichtkegel sich überlagern und ein äußerst homogenes Lichtband bilden. Dies bietet den Vorteil, dass Objekte unabhängig von ihrer Objektausrichtung abgebildet und präzise von den Empfängerelementen erkannt werden. Typische Anwendungen sind Schnellzähl- und Erfassungsaufgaben, die Bahnkantensteuerung, das Erkennen von Defekten in schnell laufenden Filamenten von Textilfasern oder auch die Konturvermessung von Garnspulen auf Förderbändern. Bilder: Balluff GmbH www.balluff.com 04 Micromote- Lichtbandsensoren werden z. B. bei Zählaufgaben und zur Bahnkantensteuerung eingesetzt 58 DER KONSTRUKTEUR 11/2019

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK FÜR JEDEN ANTRIEB DIE PASSENDE MESSGERÄTELÖSUNG www.heidenhain.de Vielfalt ermöglicht Standardisierungen. Das zeigen Drehgeber und Winkelmessgeräte von Heidenhain, AMO und Renco für die Antriebssteuerung. Denn durch die große Variantenvielfalt der Messgeräte haben Motorenhersteller sowie Maschinen- und Anlagenbauer mannigfaltige Möglichkeiten, ihre Antriebe über die Messtechnik an verschiedenste Applikationen anzupassen. So stehen bspw. für die Standardbauformen 35 sowie 58 mm Drehgeber mit induktiver oder optischer Abtastung, unterschiedlichen Genauigkeitsklassen und Single- oder Multiturn-Funktionalität bei identischer mechanischer Schnittstelle zur Verfügung. Die induktiven, ungelagerten Drehgeber ECI/EQI 1100 und ECI/EQI 1300 sind anbaukompatibel zu den optisch abgetasteten, gelagerten Drehgebern der Baureihe ECN/EQN 1100 und ECN/EQN 1300. In der Praxis heißt das: Durch den Wechsel zwischen induktiven und optischen Drehgebern können Robustheit, Baulänge und Genauigkeit applikationsspezifisch variiert werden. So kann sich die Systemgenauigkeit ein und desselben Motors von ± 65“ auf ± 20“ verbessern. KONTURMESSUNG IN NEUER DIMENSION Das 3D-Kontur-Messsystem CMS 700i von Leuze ist eine Komplettlösung für eine fehlerfreie Einlagerung von Waren. Es kann vom Kunden eigenständig via WebConfig in Betrieb genommen und gewartet werden. Das System basiert auf den messenden Lichtvorhängen CML 730i und kann kundenspezifisch angepasst werden. Es misst im Durchlauf die Kontur und die Lage beliebiger Objekte, unabhängig von Form und Oberflächenbeschaffenheit. Selbst flache Objekte wie Polybags lassen sich ohne Kamerainstallation exakt erfassen. Die Mindestmaße für Höhe, Breite und Länge liegen bei 5 × 50 × 50 mm 3 . Die Objektinformationen erlauben z. B. die Beladung einer Palette oder die Optimierung des Wareneingangs. Zeitgleich werden Ausbauchungen oder Überstände erkannt, die bei der automatisierten Einlagerung zu Problemen führen könnten. Peripheriedaten, z. B. von Waagen oder Barcodescannern, kann das System über eine offene Ethernet-Schnittstelle einsammeln und mit Zeitstempel durchschleifen. www.leuze.de

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