Der neue Sensor R305 beruht auf dem robusten und bewährten Funktionsprinzip der Reflex-Lichtschranke. Im Gegensatz zum Punktstrahl herkömmlicher Geräte erfasst er die Objekte jedoch flächig. Dafür nutzt er fünf einzelne Lichtstrahlen von jeweils 12mm Höhe, die bei einer Reichweite bis 4m einen Erfassungsbereich von 60mm abdecken. Das eröffnet zahlreiche Möglichkeiten zur differenzierten Überwachung von Objekten auf einem Förderband oder einer Rollenbahn. Ab einer Mindesthöhe von 2mm erkennt die Flächenlichtschranke die Vorderkanten von flachen und unregelmäßig geformten Objekten. Auch sehr kleine Verpackungen werden zuverlässig detektiert. Bei größeren Objekten mit durchbrochenen Konturen bietet die flächige Erfassung ebenfalls Vorteile: Während ein Punktstrahl etwa bei jedem Palettenfuß einzeln schalten würde, erkennt das breite Lichtband auch das unterste durchgehende Brett über der Palettenbasis und vermeidet so irreführende Mehrfachschaltungen. Transparente Objekte werden ebenfalls zuverlässig erfasst – der Kontrastlevel wird dafür an die jeweilige Anwendung angepasst. Selbst eine Folierung beeinträchtigt die Detektion nicht.
Intuitive Ausrichtung mit Easy Alignment
Für die Anpassung an die Anwendung vor Ort verfügt der Sensor über Drehwahlschalter und Taster. Mit IO-Link lassen sich Reichweite und Auflösung zudem graduell verändern und optimal einstellen. Im Easy-Alignment-Modus kann das Lichtband mithilfe der integrierten Anzeige-LED intuitiv und ohne aufwendiges Justieren auf den Reflektor ausgerichtet werden. Eine optische Markierung am Gehäuse erleichtert die mechanische Positionierung des Sensors relativ zum Transportband, um die Erkennung sehr flacher Objekte sicherzustellen und verhindert Blindbereiche. Für enge Einbausituationen ist zudem eine Sidelooker-Version verfügbar: Mit einem Adapter samt Umlenkspiegel wird die Ausrichtung der Lichtstrahlen um 90° versetzt. Das ermöglicht eine besonders platzsparende Montage.
Betriebsmodus, Konfiguration, Inbetriebnahme
Zwei Betriebsmodi stehen zur Auswahl:
- Hochauflösender Modus, wenn besonders kleine Objekte im Fokus stehen.
- Standardmodus, wenn besonders hohe Betriebssicherheit gefragt ist.
In beiden Fällen kann die aktive Förderbandunterdrückung (Conveyor Belt Suppression) per Taster zugeschaltet werden. Sie verhindert Blindbereiche zwischen Förderband und Erfassungsfeld, indem der Kontrast des untersten Lichtstrahls erhöht wird. So können leichte Vibrationen oder Höhenschläge automatisch kompensiert werden. IO-Link erlaubt eine individuelle Anpassung an die Besonderheiten der jeweiligen Anlage.
Alle Betriebsarten können über das Bedieninterface konfiguriert werden. Die IO-Link-Schnittstelle bietet weitere Optionen für eine einfache und schnelle Inbetriebnahme. Eine Auto-Teach-Funktion erleichtert die automatische Einstellung des Sensors auf die Anwendungsumgebung. Nach der Ausrichtung auf den Reflektor speichert das Gerät alle Parameter selbstständig ab. Beim Wiedereinschalten, z.B. nach wartungsbedingtem Anlagenstillstand, ist keine erneute mechanische Ausrichtung und Feinjustierung oder wiederholtes Einlernen nötig. Kleine Veränderungen während der Betriebspause werden automatisch kompensiert. Dasselbe gilt für Beeinträchtigungen durch Staub, Verschmutzung oder wechselnde Lichtverhältnisse während des Betriebs. Der Sensor gleicht sie mit der automatischen Signalkompensation aus und passt die Lichtstärke an. 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
Mehrwert durch IO-Link
Die integrierte IO-Link Schnittstelle der Flächenlichtschranke entspricht der IO-Link Spezifikation 1.1.4. Mit der dazugehörigen IODD oder dem entsprechenden DTM steht die ganze Bandbreite der IO-Link-Funktionen und integrierten Features zur Verfügung. Dazu gehören neben der übersichtlichen Konfiguration und einfachen Inbetriebnahme die Möglichkeit der individuellen Strahlausblendung. Damit lässt sich z.B. eine seitliche Führungsschiene am Förderband ausblenden, die in das Erfassungsfeld hineinragt. Dieselbe Funktion erlaubt den Einsatz des Sensors an Öffnungen mit weniger als 60mm Breite. Auch die Erkennung speziell geformter Objekte kann mit Hilfe dieser Funktion sichergestellt werden.
Die differenzierten Signale der Einzelstrahlen lassen sich zudem zur Erfassung der Objekthöhe nutzen, die dann parallel zur Detektion der Objektanwesenheit erfasst wird. Die Höheninformation wird durch die IO-Link-Schnittstelle übermittelt. Anhand dieser Daten lassen sich Objekte nach ihrer Höhe sortieren oder klassifizieren. Wenn in der Anwendung etwa Polybeutel oder ähnliche flexible Behältnisse kontrolliert werden, zeigt der Höhenwert an, ob die korrekte Füllhöhe erreicht wurde. Diese Information erlaubt es, ungenügend gefüllte Beutel zu erkennen und damit die Ergebnisse des Füllprozesses zu überwachen. Die Auswertung des Trendverlaufs lässt sich für Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung nutzen. Zugleich stehen die Daten der Signalkompensation für die vorausschauende Wartung des Geräts zur Verfügung.
3 Fragen an:
Holger Unger, Global Product Manager, Innovation Unit Optoelectronic Detection Sensors – Factory Automation, Pepperl+Fuchs
Was unterscheidet die Flächenlichtschranke R305 von vergleichbaren Produkten auf dem Markt?
Herkömmliche Lichtschranken arbeiten mit einem punktförmigen Strahl. Dieses Gerät deckt mit fünf Einzelstrahlen konstant einen sechs Zentimeter breiten Erfassungsbereich ab. Die einzelnen Strahlen können unterschiedlich bedämpft oder ganz ausgeblendet werden, was eine Reihe von zusätzlichen Möglichkeiten für die Detektion eröffnet. Digitale Souveränität in der Automation: Fraunhofer IOSB-INA entwickelt einen KI-Assistenten für die SPS-Programmierung. ‣ weiterlesen
Automatisierung neu gedacht
Welchen Nutzen können die Anwender aus diesen Möglichkeiten ziehen?
Sie können differenzierte Informationen über die Zielobjekte erhalten, und dafür ein unkompliziertes, robustes und vielfach bewährtes Messverfahren verwenden. Eine besondere Stärke des Sensors ist seine Fähigkeit zur Höhenerfassung. Damit kann er zum Beispiel Daten über den Füllgrad von Kunststoffbeuteln liefern. Eine weitere ist die Einzelstrahlausblendung, um Objekte, die in den Erfassungsbereich ragen, aus der Detektion herauszunehmen und die eigentlichen Zielobjekte ungestört zu erkennen.
Welche Vorteile bietet IO-Link bei dieser Technologie?
Die Schnittstelle erlaubt die Übertragung von zusätzlichen Daten – neben der für Lichtschranken typischen binären Schaltung. Dazu gehört unter anderem die erwähnte Höhenerfassung sowie detaillierte Information über Sendeleistung und Schaltschwellen. Das Gerät kann zum Beispiel eine Warnmeldung ausgeben, wenn sich eine schleichende Verschmutzung des Senders nicht mehr durch die automatische Leistungsanpassung kompensieren lässt. IO-Link ermöglicht eine gezielte und rechtzeitige Wartung nach tatsächlichem Bedarf. Die smarten Funktionen garantieren die Betriebssicherheit. ..und machen die R305 zum Allrounder für unterschiedliche Anwendungen.
