In der Spur

Positionsüberwachung Sick bietet mit seiner Produktfamilie AS30 hochauflösende Array-Sensoren in zwei Varianten. Ein funktional abgestuftes Sensorkonzept und Einbauflexibilität ermöglichen eine anwendungsgerechte Auswahl.

30. September 2019
In der Spur
Der Array-Sensor AS30 hat eine kompakte Bauform und ist für verschiedene Arbeitsabstände sowie Sichtfeldbreiten verfügbar. (Bild: Sick AG)

Sich positionieren, sich festlegen, einen Standpunkt klar benennen, kurz: Klare Kante zeigen – was manchem im Alltag schwerfällt, gelingt dem Array-Sensor AS30 von Sick. Mit Funktionen für die Bahnkantensteuerung, Breiten- und Mittenmessung und Objektpositionierung löst der Sensor eine Vielzahl an Auto- matisierungsaufgaben – unter anderem in Ver- packungsmaschinen. Die Kante selbst muss dabei gar nicht so klar und deutlich sein, denn der hochauflösende AS30 erkennt laut Anbieter auch kleinste Grauwert- und Kontrastunterschiede. Dies gilt selbst für opake oder transparente Materialien oder kleinste Objekte ab 0,2 Millimeter Durchmesser.

Verschiedene Arbeitsabstände

Mit zwei Schaltausgängen, einem Analogausgang und IO-Link ist die neue Produktfamilie sowohl in der Basisversion Core als auch der umfangreicher ausgestatteten Ausführung Prime auf die Integration in unterschiedlichste Automatisierungsumgebungen vorbereitet, so der Hersteller. Kompakt in der Bauform, verfügbar für verschiedene Arbeitsabstände und Sichtfeldbreiten sowie unterstützt durch passendes Montagezubehör bietet der Array-Sensor ein hohes Maß an Einbauflexibilität – auch bei ungünstigen Platzverhältnissen.

Die Core- und Prime-Variante ermöglichen beide die Wahl zwischen 25 Millimeter Arbeitsabstand bei einem Sichtfeld von 30 Millimetern oder 100 Millimeter Arbeitsabstand mit 50 Millimetern Sichtfeldbreite. Dies gewährleistet eine anwendungsgerechte Sensorauswahl, so der Hersteller.

Für die Inbetriebnahme ist der AS30 als Plug-and-Play-Sensor ohne weitere Einstellungen einsatzbereit. Ein zusätzliches Kanteneinlernverfahren erhöht seine Prozesssicherheit in Grenzbereichen. Seine Konfiguration kann vom Anwender aber auch jederzeit über IO-Link und das Sick-Engineering-Tool Sopas angepasst werden. Der große Lichtfleck gewährleistet eine schnelle Ausrichtung des Sensors auf das Objekt – eine zeitaufwendige Feinjustage ist aufgrund der großen Messbereiche nicht erforderlich.

Ebenfalls identisch bei den beiden Varianten sind zwei Schaltausgänge und der Analogausgang. Letzterer versorgt nicht nur die Maschinensteuerung mit den erforderlichen Regelungsinformationen im Format vier bis 20 Milliampere (mA), sondern meldet auch mit einem 3,5-mA- oder einem 20,5-mA-Signal, wenn und wo die Kante das Sichtfeld des Sensors verlässt.

Der AS30 Prime ist der Primus der Produktfamilie – was sich in verschiedenen Eigenschaften und Funktionalitäten ausdrückt, wie der Hersteller hervorhebt. So bietet diese Variante die Möglichkeit, entweder direkt tastend oder im Reflektorbetrieb neben opaken auch transparente Materialien zu detektieren, beispielsweise den durchsichtigen Aufreißfaden in Folie verpackter Tabakprodukte. Die Wiederholgenauigkeit erreicht dabei 30 Mikrometer, sodass auch anspruchsvolle Prozesse, bis hin zur hochgenauen Abwicklung von transparenten oder glänzenden Bahnmaterialien oder der Rundheitsprüfung von Flaschen, präzise gesteuert und ge- regelt werden können.

Vier Betriebsarten

Funktionstasten und das TFT-Display des AS30 Prime vereinfachen die Einstellung am Gerät und visualisieren wichtige Informationen wie die Kantenposition, die Prozessqualität, die Empfindlichkeitseinstellung oder Diagnosedaten wie Temperaturen oder Betriebsstunden. Für eine optimale Positions- oder Breitenüberwachung können zudem Schaltpunkte oder -fenster individuell erstellt und konfiguriert werden. Dieses und andere intelligente Edge-Computing-Funktionen können sowohl das Kommunikations- als auch das Automatisierungssystem wirkungsvoll entlasten, so der Anbieter.

Insgesamt vier Modi sind in den Sensor integriert. Die Betriebsart Bahnkantenführung detektiert und misst den Kantenlauf bei der Verarbeitung von Endlosmaterialien wie Folien, Kartonagen, Papier, Schlauchbeuteln, Etikettenbahnen oder Vliesstoffen. Die Erfassung kann dabei sowohl über die Bahnkante als auch anhand einer optischen Linie oder Bedruckung auf dem Material erfolgen. Sollten sich in einer Aufgabenstellung mehrere Kanten im Sichtfeld des Sensors befinden, registriert dieser die absolute Höhe und den Kontrastsprung der zu überwachenden Kante und blendet die anderen aus. Dies gewährleistet eine hohe optische Robustheit, erklärt das Unternehmen.

Zwei Kanten gleichzeitig detektieren

Interessante Möglichkeiten biete der AS30 Prime zudem mit der Funktion Objektpositionierung. Die Lage, beispielsweise von Papierbögen oder Kartonagen, lässt sich mithilfe des Array-Sensors erkennen. Der Anwender hat dabei die Möglichkeit, über den Analogausgang des Sensors oder seine IO-Link-Anbindung Positionierrampen zum Abbremsen und Stoppen des Objektes auszugeben.

Im Modus Breitenmessung ist es möglich gleichzeitig zwei Kanten zu detektieren und dabei ihren Abstand zueinander zu verifizieren. Ein kontinuierlicher Materialauftrag, zum Beispiel eine von einem Leimauftragssystem applizierte Kleberaupe oder eine Schweißnaht, lässt sich mit hoher Präzision erkennen, verfolgen und in ihrer Breite prüfen. Mögliche Auftrags- oder Prozessfehler werden so frühzeitig erkannt. Die Produktqualität wird sichergestellt, Ausschuss vermieden. Bei der Funktion Mittenmessung werden ebenfalls zwei Kanten im Sichtfeld des Sensors erkannt und zugleich die Mittellinie zwischen diesen berechnet.

Fokussiert auf das Wesentliche

Die Funktionalitäten des AS30 Core konzentrieren sich auf die Bahnkantenführung und die Objektpositionierung bei opaken und halbtransparenten Materialien. Ausschließlich vorgesehen für den tastenden Betrieb auf eine Kante, erreicht dieser Array-Sensor eine Wiederholgenauigkeit von 200 Mikrometern, wie sie in zahlreichen verpackungstechnischen Aufgabenstellungen oft völlig ausreichend sind. Über seine IO-Link-Anbindung liefert die Core-Variante laut dem Anbieter besondere Detektionsleistung, effiziente Kommunikation und Diagnose-Funktionalität.

Überall dort, wo in Verpackungsprozessen Bahnkanten oder -breiten mit hoher Präzision zur Prozessregelung und Qualitätssicherung erkannt werden müssen, bieten sich den Array-Sensoren der Produktfamilie Einsatzmöglichkeiten. Integrationsfreundlichkeit, Präzision sowie das funktional abgestufte Sensorkonzept gewährleisten anwendungstechnisch und wirtschaftlich für ein breites Applikationsfeld optimale Lösungen, wie der Hersteller hervorhebt.

Motek: Halle 5, Stand 5110

Erschienen in Ausgabe: 06/2019
Seite: 40 bis 41