Ultraschallsensorserie UC-F77

Ultraschallsensorserie UC-F77
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Archiv | 21.02.2019 | • Kommunikation bis in die Sensorebene mit IO-Link • Ein Sensortyp für viele Applikationen • Höchste Detektionssicherheit durch sensorautarke Synchronisation, sowie Störzielausblendung • Einfache Integration, komfortable Inbetriebnahme • Kompaktes, platzsparendes Gehäusedesign • Große Reichweite, kleiner Blindbereich • Intuitives Bedienkonzept zur Programmierung direkt am Gerät oder via Parametriersoftware (PACTware)

Kühl, kompakt und kommunikativ Universeller Ultraschallsensor mit IO-Link Je kleiner das Gerät, desto kritischer ist die Wärme aus der Verlustleistung. Die neuen kompakten Ultraschallsensoren der Serie UC-F77 wurden deshalb auf geringstmögliche Abwärme hin optimiert. Sie vertragen auch den Einsatz bei hohen Temperaturen, ohne dass die Lebensdauer sinkt. Ohnehin ist dieser universelle Sensortyp für ganz unterschiedliche Anwendungen geeignet. Mit seinem kleinen Gehäuse findet er praktisch überall Platz; sein IO-Link-Anschluss schlägt die kommunikative Brücke zu vernetzten Applikationen und zur Industrie 4.0. Dank der Stärken des Ultraschallprinzips detektieren die Geräte nahezu alle Oberflächen zuverlässig.


Schallwellen werden von praktisch jedem Objekt reflektiert. Form, Farbe, Konturen oder Material spielen dabei ebenso wenig eine Rolle wie spiegelnde und transparente Oberflächen, Staub oder Dämpfe. Das Herzstück des Ultraschallsensors ist die dem Prozess zugewandte schallerzeugende und -empfangende Membran. Wegen ihrer ständigen Vibration ist sie grundsätzlich resistent gegen Schmutz und Ablagerungen. Ihre Schallkeule – der Sende- und Empfangsbereich – erfasst nicht nur einen einzelnen Punkt, sondern einen größeren, parametrierbaren Bereich. Damit kann das Gerät auch unregelmäßige Oberflächen zuverlässig detektieren. Selbst Löcher oder Ausbrüche beeinflussen das Messergebnis nicht.


Ein Messgerät für viele Aufgaben Die Geräte der neuen Serie UC-F77 ergänzen diese prinzipiellen Stärken des Ultraschalls durch eine Reihe von produktspezifischen Eigenschaften, die bei Lebensdauer, Handhabung, Einbaumöglichkeiten und Leistungsfähigkeit zusätzliche Vorteile schaffen. Mit einem patentierten Pulsverfahren erreichen sie im Verhältnis zur Reichweite (bis 800 mm) die kürzeste Blindzone der auf dem Markt verfügbaren Geräte.
Damit fällt der Messbereich besonders groß aus, sodass derselbe Sensortyp ganz unterschiedliche Detektionsaufgaben lösen kann. Bei größeren Anlagen mit unterschiedlichen Detektionsaufgaben kann so die Vielfalt der eingesetzten Messgeräte reduziert werden. Der Sensor ist mit nur 31 mm Höhe und 12 mm Breite ausgesprochen kompakt. Die Abmessungen entsprechen einer Standard-Bauform, welche die Integration in bestehende Anlagen zusätzlich erleichtert. Für die mechanische Befestigung steht eine Reihe von Optionen bereit. Dazu gehört auch eine „Sidelooker“-Version mit einem um 90 Grad versetzten Messbereich.


Kühler Blick dank Verlustleistungsoptimierung Das Problem der betriebsbedingten Erhitzung wird in der Regel kaum beachtet, spielt bei kompakten Geräten aber eine große Rolle. Bei kleinen Ausmaßen verteilt sich die Abwärme der Elektronik auf kleine Massen, dementsprechend steigt die Temperatur. Mit der Eigenerwärmung steigt aber auch die thermische Belastung der elektronischen Bauteile, und zugleich sinkt ihre Lebensdauer. Bei der Entwicklung des UC-F77 wurden die elektronischen Bauteile deshalb so ausgelegt, dass sie möglichst wenig Abwärme produzieren. Dank dieser optimierten Verlustleistung ist die Haltbarkeit der Elektronik verlängert und der Sensor kann auch bei hohen Umgebungstemperaturen bedenkenlos eingesetzt werden.


Die Parametrierung des Geräts lässt sich mit PACTware™ an einem Rechner oder über die Bedientaste direkt am Gerät sehr einfach durchführen. Dabei kann man die Form der Schallkeule präzise auf die Anwendung abstimmen und Störziele ohne großen Aufwand ausblenden. Als einziger Sensor dieser Baugröße verfügt der UC-F77 über die Möglichkeit der sensorautarken Synchronisation. Die Ultraschallpulse von bis zu zehn Sensoren lassen sich ohne Eingriff von außen aufeinander abstimmen. Sie können deshalb auf engem Raum nebeneinander ihre Aufgaben verrichten. Ebenfalls neu für dieses Format ist die IO-Link-Schnittstelle. Mit ihr wird die Anbindung an vernetzte Anwendungen in Sinne der Industrie 4.0 möglich. Außerdem lassen sich damit wertvolle Diagnosedaten beispielsweise für die vorausschauende Wartung erschließen.


Anwendungsbeispiele Hubhöhenerkennung bei Hubwagen Die Position des Gabelzinkens von Hubwagen ist eine wichtige Information für (teil-)automatisierte Lösungen in der Intralogistik. Auch in Sicherheitsschaltungen spielt sie eine wichtige Rolle, wenn etwa die Höchstgeschwindigkeit beim Fahren mit angehobenen Paletten angepasst werden muss. Ein Sensor wird entweder direkt in den Gabelzinken oder an einer anderen Stelle des Hubwagens eingebaut und detektiert die Höhe der Gabel über dem Boden. Ein zweiter Ultraschallsensor kann erkennen, ob eine Palette geladen ist. Weitere Sensoren wie Barcode-Lesegeräten können verifizieren, ob die richtige Palette angehoben wurde. Bei Weitergabe der Daten an ein Steuersystem kann die empfangende Station die Folgeaktion frühzeitig vorbereiten.


Leiterplatten-Detektion in SMD-Automaten Leiterplatten weisen spiegelnde und lichtschluckende Oberflächen sowie Löcher und Ausbrüche auf. Optische Sensoren stoßen da an physikalische Grenzen, während Ultraschallimpulse damit kein Problem haben. Die relativ breite Schallkeule toleriert auch optisch schwierige Oberflächen und unregelmäßige Konturen. Die kompakte Bauform des UC-F77 fügt sich in die oft kleindimensionierten Bestückungsmaschinen. Das Gerät findet auch unter kleinen Förderbändern Platz, sein Messbereich kann auf die enge Montagesituation abgestimmt werden.


Füllstandkontrolle im Spezialdruck Im Tief- oder Digitaldruck werden die Tintenfarben in kleinen Tanks in der Druckmaschine vorgehalten, die häufig direkt nebeneinander angeordnet sind. Die Druckwalze darf nicht trockenlaufen, die Behälter müssen also immer rechtzeitig aufgefüllt werden. Für die Füllstandmessung steht dem Sensor in Spezialdruckmaschinen oft nur eine Fläche von wenigen Quadratzentimetern zur Verfügung; die Füllhöhe beträgt dann nicht selten gerade einmal zehn Millimeter. Das Füllniveau muss unabhängig von der Tintenfarbe und auch bei einer spiegelnden Oberfläche sehr genau bestimmt werden. Die kompakten Sensoren der Serie UC-F77 erledigen das direkt in den Tinteneinheiten. Die Schallkeule wird an die kleine Oberfläche der Flüssigkeit angepasst. Die sensorautarke Synchronisation verhindert die gegenseitige Beeinflussung der Sensoren.


Rollenüberwachung in Verpackungsmaschinen Bei Verpackungsmaschinen wird das in seiner Beschaffenheit vielfältige Verbrauchsmaterial meist als Rollenware zugeführt. Bei der Verpackung von Pralinen etwa werden Verpackungselemente wie transparente Folie, dunkles Pergament oder glänzende Klebetiketten disponiert. Während die Maschine die Rollen abwickelt, schrumpfen die Rollendurchmesser. Pro Rolle überwacht ein Sensor diesen Vorgang. Ein weiteres Gerät löst bei einem Bandriss die Abschaltung aus. In beiden Fällen kann der UC-F77 die präzise farb- und oberflächenunabhängige Erfassung übernehmen. Seine Schallkeule lässt sich auch an sehr schmale Rollen anpassen. Einen Riss erkennt er selbst bei minimalem Abstand und schwierigen Materialien.


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