IO-Link in Highspeed hebt auch die Genauigkeit auf die nächste Stufe. Konkret gesagt: Die Genauigkeit – z.B. beim Positionieren – erhöht sich, wenn die Kommunikation zwischen den Positionssensoren und der Steuerung schneller abläuft. Außerdem gibt es bei IO-Link generell keine Signalverluste wie bei Analogsignalen. Zwei Praxisbeispiele sollen das veranschaulichen:
Hochgenaue Überwachung von Position und Nachschwingen in der Robotik
Ein Unternehmen verfolgte die Idee, mit modernen Antrieben seine eigenen Handling-Systeme und Roboter zu bauen und direkt von der Maschinensteuerung zu kontrollieren. Hierzu mussten die Entwickler allerdings die Positioniergenauigkeit und das Nachschwingen in den Griff bekommen. Sie suchten ein einfach zu nutzendes System, das den Roboter im besten Fall optisch in verschiedenen Positionen hochgenau überwachen kann und dabei auch das Nachschwingen bis 40Hz zuverlässig erfasst. Nach kurzer Analyse stand fest. Die perfekte Kombination sind zwei Baumer Laserdistanzsensoren OM30, die mit dem neuen IO-Link Master CM50I direkt in die Ethercat-Steuerung integriert werden. Die Vorteile dieses Aufbaus: Erstens konnte so die volle 1kHz-Messfrequenz des Sensors voll ausgeschöpft werden, was für die Frequenzanalyse sogar noch zusätzlichen Puffer mitbrachte. Zweitens ließen sich so die gemessenen Istwerte und die über die Antriebe gesteuerten Sollwerte direkt und zeitsynchron übereinanderlegen, was zusätzliche Einblicke in das komplexe Zusammenspiel der Antriebe mit der Mechanik brachte. Dritter Vorteil: Die Sensoren ließen sich sowohl für die Entwicklung als auch für die Serienmaschine ohne weitere Änderungen nutzen, da auch der Roboter direkt anhand der seriennahen Maschine entwickelt wurde. Ein aufwändiger Prototyp mit Laborequipment, der dann nochmals aufwändig zu einer Serienmaschine weiterentwickelt werden musste, entfiel so komplett.
Intelligente Überwachung beim Einpressvorgang in der Serienfertigung
Eine Standardaufgabe in Fertigungsprozessen ist das Einpressen von Komponenten. Vor allem bei hohem Durchsatz kommt es darauf an, die maximale Fertigungsgeschwindigkeit zu ermitteln, bei der die geforderte Qualität noch gewährleistet ist. Hier bringt der schnelle Austausch von Sensordaten, die das Baumer IO-Link-Gesamtpaket aus smarten Sensoren, Mastern und Kabeln bietet, messbaren Mehrwert. Kraftsensoren messen den Einpressdruck, hochpräzise Laserdistanzsensoren überwachen die Position des einzupressenden Teils. Aus der Kombination der beiden ergibt sich ein Kraft-Weg-Diagramm mit markanten Kraftpunkten während des Einpressens. Hier kann man dann gut erkennen, ob die entstandenen Kräfte innerhalb der Toleranz sind oder zu groß werden. Auch lässt sich später in der Serie erkennen, wenn ein Teil beim Einpressen verkantet, weil dann die Kräfte sprunghaft ansteigen – vor allem an Weg-Positionen, bei denen kaum Kraft entstehen sollte.
Durch die Datenübertragung in nahezu Echtzeit können sich die Entwickler einfach und schnell an die passenden Maschineneinstellungen herantasten. Für den Überblick über alle Sensordaten sorgt die Software Baumer Sensor Suite. Sie zeigt mit ihrer intuitiven Oberfläche an, was der Sensor sieht, und erlaubt die einfache Parametrierung der angeschlossenen Sensoren und Aktoren. Der eigentliche Clou des schnellen IO-Link-Gesamtpakets liegt auch bei diesem Beispiel in der Zeitersparnis zwischen Testen und Implementierung in die Serienfertigung. Der Entwicklungsaufbau entspricht dem Serienaufbau. Und weil die abgespeicherten Sensor- und Aktoreneinstellungen aus dem Testaufbau eins zu eins in die Produktion übernommen werden können, verliert das Unternehmen keine weitere Zeit. In der Intralogistik ist die Maximierung der Lagerkapazität entscheidend. Kompakte Sensoren spielen dabei eine Schlüsselrolle: Höchste Leistung in kompakter Bauform schafft mehr Platz für die Ware, denn die Technik macht sich klein. ‣ weiterlesen
Intralogistik: Neue Baumer ToF-Sensoren machen sich klein
Neue Generation bei IO-Link-Mastern erreicht kürzere Zykluszeiten
Ein Kernelement des IO-Link-Gesamtpakets für bisher nicht vorstellbare Geschwindigkeiten ist der IO-Link Master. Die neue Generation ermöglicht schnelle Zykluszeiten, auch mit echtzeitfähigen Feldbus-Systemen wie Profinet IRT und Ethercat. Bisher haben viele IO-Link Master zur Steuerung nur eine Zykluszeit von 10ms erreicht. Das macht Baumer Laserdistanzsensoren wie den OM30 oder Messverstärker zur Kraftmessung wie den DAB10 mit je 1ms Zykluszeit um Faktor 10 langsamer. Der neue Master kann IO-Link-seitig sogar bis 400µs Zykluszeit erreichen, und selbst via Profinet auf Siemens-Steuerungen werden 1ms Zykluszeit erreicht. Hier lassen sich die oben genannten IO-Link Sensoren also mit voller Performance nutzen. Damit gelingen präzise Kraft-Weg Kurven, Positionieraufgaben laufen erheblich genauer oder schneller ab, und im oberen Beispiel kann z.B. ein Abschalten bei Verkanten sehr schnell und direkt via IO-Link erfolgen und so z.B. das Werkstück und die Maschine vor Beschädigung schützen.
Workshop beim Automatisierungstreff: Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
„Distanzmessung in der Praxis – Sensoren gezielt auswählen und effizient einsetzen“
15. Oktober 2025, WTZ-Tagungszentrum Heilbronn
Anmeldung: automatisierungstreff.com
