Lichtschnittsensoren
mit SmartRunner-Technologie
Die neue SmartRunner-Technologie vereint erstmals das leistungsstarke Lichtschnittverfahren mit einem Vision-Sensor inklusive LED-Beleuchtung. Das Resultat sind sofort einsatzfähige Plug&Play-Lichtschnittsensoren, die mit einer Reihe technologischer Highlights überzeugen.
Das bereits bewährte Lichtschnittverfahren basiert auf dem Triangulationsprinzip und erlaubt vielfältige Detektionsaufgaben wie das Erfassen von Höhenprofilen und Kantenverläufen. Dabei zeichnen sich die Lichtschnittsensoren durch eine hohe Präzision und Unabhängigkeit von Farbe und Oberflächenbeschaffenheit der Zielobjekte aus. Die integrierte Kamerafunktion inklusive LED-Beleuchtung ermöglicht die besonders einfache Parametrierung mithilfe von Data-Matrix-Steuercodes als auch die Aufnahme von Fehlerbildern für das schnelle und zielgerichtete Eingreifen bei Prozessstörungen.
Die neuen Lichtschnittsensoren sind werksseitig jeweils speziell auf eine Aufgabe optimiert – so auch der „Matcher“ und „Detector“. Lernen Sie die ersten beiden Vertreter der neuen SmartRunner-Produktfamilie kennen.
Die innovative SmartRunner-Technologie bietet völlig neue Anwendungsmöglichkeiten für anspruchsvolle Detektionsaufgaben und erlaubt Ihnen, Ihre Prozesse effizient und zukunftssicher zu gestalten. Lernen Sie die ersten Vertreter der neuen SmartRunner-Produktfamilie kennen: den SmartRunner Detector und den SmartRunner Matcher.
Bestes Anwendungsbeispiel für den SmartRunner Matcher ist der Karosseriebau in der Automobilindustrie: Hierbei müssen die unterschiedlichen Karosserieteile exakt ausgerichtet sein, bevor sie von Industrierobotern gegriffen, positioniert und verschweißt werden. Um die korrekte Ausrichtung zu überprüfen, werden zwei SmartRunner Matcher jeweils auf eine Kante der Karosserie ausgerichtet.
Das dabei erfasste Höhenprofil wird per Teach-In gespeichert und als Referenzkontur für den Profilabgleich herangezogen. Nur wenn die richtige Komponente innerhalb der einstellbaren Toleranz positioniert ist, geben beide Sensoren ein entsprechendes Spaltsignal aus und der Roboter greift ungehindert das Objekt. Mit Einsatz des Lichtschnittsensors lassen sich so ungeplante Stillstände sowie Schäden an den teuren Karosserien und Robotern zuverlässig vermeiden.
Die Inbetriebnahme des SmartRunner Matcher ist denkbar einfach: Der Sensor muss lediglich montiert, auf das zu erfassende Profil ausgerichtet und per Teach-In parametriert werden – schon ist die Referenzkontur eingelernt und der Prozess kann beginnen. Da die applikationsspezifische Auswertung direkt im Sensor integriert ist, werden statt Rohdaten einfach zu verarbeitende Schaltsignale ausgegeben. So kann der Sensor direkt und ohne weiteren Aufwand an die Steuerung angebunden werden.
Schnelle Reaktionen auf wechselnde Fahrzeugtypen und Verpackungsmengen sind für den Matcher keine Herausforderung: Per Teach-In oder Data Matrix Steuercodes umparametriert, ist der Sensor schnell an neue Situationen angepasst. Auch unterschiedliche Objektoberflächen oder -farben sind aufgrund des Lichtschnittverfahrens kein Problem.
Hier sehen Sie die Funktionsweise des Matchers zur Erfassung der Objektkontur, -lage und -entfernung:
„Good“-Signal-Szenario 1: der Matcher erkennt eine zuvor eingelernte Referenzkontur. Der Greifprozess beginnt.
„Good“-Signal-Szenario 2: der Matcher erkennt eine leichte Verdrehung innerhalb des Toleranzbereichs. Der Greifprozess kann durchgeführt werden.
„Bad“-Signal-Szenario 3: zu starke Verdrehung außerhalb des Toleranzbereichs. Der Greifprozess wird abgebrochen.
„Bad“-Signal-Szenario 4: zu große Entfernung zwischen Sensor und Objekt. Der Roboter muss noch weiter bewegt werden, bevor der Greifprozess gestartet werden kann.
„Bad“-Signal-Szenario 5: Erkennung eines falschen oder fehlerhaften Objekts. Der Greifprozess wird abgebrochen.
Bei der Herstellung von Fertiggerichten in der Lebensmittelindustrie kommen häufig in mehrere Fächer unterteilte Plastikschalen zum Einsatz. Hierbei gilt es, die verschiedenen Mahlzeitkomponenten sorgfältig in die einzelnen Kammern der Plastikschale zu füllen, um so die Grundlage für das korrekte, luftdichte Verschleißen der Folie zu schaffen. Im Fehlerfall ist das Produkt nicht verkäuflich, wird aussortiert und endet als Ausschuss. Zum Kontrollieren der Plastikschalen auf ihre korrekte Lage ist daher eine sichere, schnelle und einfach zu installierende Lösung gefragt, die einen rationellen und zügigen Abfüllprozess unterstützt. Als ideale Lösung zur Orientierungskontrolle der Plastikschalen erweist sich dabei der Lichtschnittsensor SmartRunner Matcher …
Eine Schlüsselrolle für den wirtschaftlichen Betrieb von Produktionsanlagen spielt die lückenlose Versorgung mit Rohmaterial. Die Zuführelemente, die sich farblich unterscheiden können, sind beim Transport zur Maschine in passende Werkstückträger eingelegt. Vor dem Zugriff des Roboters ist zum einen zu prüfen, ob dieser Träger überhaupt bestückt ist (Anwesenheitskontrolle), zum anderen, ob sich das Material in der korrekten Position befindet (Lagekontrolle). Oberste Priorität hat ein effizienter Betrieb ohne Anlagenstillstand und Ausschussproduktion. Mit unserem Lichtschnittsensor SmartRunner Matcher lassen sich beide Detektionsaufgaben in einem Arbeitsschritt erledigen …
Durch die werkseitige Optimierung für hoch präzise Überwachung gestaltet sich die Inbetriebnahme des Detector spielend einfach: Der Anwender richtet die Laserlinie beispielsweise auf eine Wand oder einen festen Hintergrund aus und lernt sie einfach per Teach-In ein. Dazu wird weder ein PC benötigt, noch sind weitere Einstellungen notwendig.
Sollen anwendungsbedingt lediglich bestimmte Bereiche überwacht werden, bietet der SmartRunner Detector die Möglichkeit, sogenannte Regions of Interest (ROI) frei zu definieren. Objekte, die außerhalb der ROI in den Erfassungsbereich eintreten, werden zwar erkannt, lösen aber kein Schaltsignal aus. Die Festlegung von Mindest- oder Maximalgrößen der zu erkennenden Objekte geben dem Anwender darüber hinaus die Möglichkeit, Fehlalarme durch Fremdeinflüsse zu vermeiden.
Die Darstellung zeigt das Innenleben einer Laser-Maschine, die zur Kalibrierung des Schaltabstandes von Sensoren dient. Für die unterschiedlichen Sensorvarianten kommen verschiedene Einspannvorrichtungen zum Einsatz. Wird das Programm aktiviert, fährt der Laser auf die passende Höhe und der Kalibrierungsvorgang beginnt. Ist jedoch eine zu hohe Vorrichtung eingesetzt, können herausragende Objekte die teure Linse beschädigen.
Um dies zu verhindern, spannt der Detector sein Erfassungsfeld unterhalb der Linse auf. Hierfür wird die Wand im Hintergrund per Teach-In eingelernt. Durchbricht ein Objekt dieses zuvor definierte Feld, gibt der Lichtschnittsensor ein entsprechendes Signal und der Vorgang wird gestoppt. Dank seiner hohen Auflösung erkennt der SmartRunner Detector selbst winzige Objekte von weniger als 1 mm. So gelingt es, Schäden an teuren Komponenten zu vermeiden und gleichzeitig die Maschinenverfügbarkeit zu erhöhen.
Hier sehen Sie die Funktionsweise des Detectors zur Überwachung des Hintergrundes und der Erkennung von Objekten:
„Good“-Signal-Szenario 1: kein Objekt unterbricht die Laserlinie. Der Maschinenbetrieb verläuft wie geplant.
„Bad“-Signal-Szenario 2: der Detektor erkennt ein Störobjekt im Überwachungsfeld. Der Sensor liefert ein Schaltsignal der Maschinenbetrieb wird gestoppt.
„Bad“-Signal-Szenario 3: ein schwer zu detektierendes Objekt mit einer Spiegelfläche unterbricht die Laserlinie. Da der Detector sowohl die Laserlinie auf dem Objekt als auch auf dem Hintergrund auswertet, sind die Detektionsergebnisse stets zuverlässig. Folglich deutet auch eine unterbrochene Hintergrundlinie auf ein störendes Objekt im Erfassungsbereich hin, sodass der Sensor sofort anspricht. Diese parallele Auswertung sichert dem Anwender absolut zuverlässige Prozesse.
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