Immer dann, wenn die Positionierung von Objekten für deren Detektion nicht möglich ist, können Rahmen-, Ring- oder Schlauchsensoren weiterhelfen. Eine Übersicht über Lösungen, die eine Reihe interessanter Eigenschaften mit sich bringen.
Induktive Ringsensoren erfassen zuverlässig sämtliche metallische Objekte und werden von anderen Materialien nicht beeinflusst. Hierdurch lassen sich die Sensoren mit ihrer auffälligen Bauform in einer Vielzahl an Applikationen einsetzen, zum Beispiel zur Auswurfsteuerung von Kleinteilen aus Metall oder mit Metallanteil in Fertigungsprozessen, zur Selektion unterschiedlicher Teilegrößen in Transport- und Montagelinien, für eine sichere Drahtbruchkontrolle beim Drahtwickeln und -ziehen oder aber als Zuführkontrolle von Metallteilen. Selbst dort, wo Metall eigentlich nicht hingehört, können induktive Ringsensoren überaus nützlich sein, etwa um metallische Fremdkörper in Schüttgütern oder Lebensmitteln aufzuspüren.
Statische oder dynamische Betriebsart
Induktive Ringsensoren eignen sich für eine Vielzahl an Applikationen, zum Beispiel zur Zählung von Teilen in Transportschläuchen.
Die induktiven Ringsensoren der Reihe IY von ipf electronic werden mit statischer und dynamischer Betriebsart angeboten. Statische Ringsensoren erkennen sowohl ruhende beziehungsweise stationäre als auch bewegte metallische Teile und ermöglichen somit beispielsweise die sichere Erfassung und zugleich Staukontrolle von Objekten in Zuführschläuchen.
Dynamische Ringsensoren wurden hingegen ausnahmslos zur Erkennung von beweglichen metallischen Teilen entwickelt. Diese Geräte haben in der Regel eine höhere Ansprechempfindlichkeit als statische Ringsensoren und sind daher in der Lage, auch extrem schnell bewegte Objekte und zudem äußerst kleine Teile mit geringer Masse zu erkennen. Ein weiterer Vorteil nicht nur von dynamischen Ringsensoren ist die Fähigkeit der Lösungen von ipf electronic, Verschmutzungen ausblenden beziehungsweise kompensieren zu können. Solche Verschmutzungen treten mitunter durch den Abrieb der bewegten Teile in Transportschläuchen auf, werden aber zum Beispiel auch durch spezifische Umgebungsbedingungen verursacht.
Entwickelt für ganz spezielle Aufgaben
Eigens für die Drahtbruchkontrolle entwickelt wurden die induktiven Ringsensoren IY040322 und IY060322 mit statischem Schaltverhalten, die sich durch sehr kurze Ansprechzeiten auszeichnen.
Neben den statischen und dynamischen Ringsensoren hat ipf electronic noch sogenannte Drahtbruchsensoren im Portfolio. Diese Geräte mit statischem Schaltverhalten des Ausgangs sind speziell auf die Bruchkontrolle von dünnen Drähten abgestimmt und zeichnen sich insbesondere durch sehr kurze Ansprechzeiten aus. Die Sensoren in IP67 verfügen über sehr kleine Ringinnendurchmesser von 4 mm (IY040322) sowie 6 mm (IY060322) und haben einen Keramikeinsatz im Bereich der aktiven Fläche, um diese vor etwaigen mechanischen Beschädigungen zu schützen.
Die Ringinnendurchmesser der übrigen Sensoren reichen von 10,1 mm bis hin zu 101 mm, wobei hier größtenteils die Wahl zwischen Geräten mit statischer oder dynamischer Betriebsart besteht. Alle induktiven Ringsensoren integrieren entweder einen M8- beziehungsweise M12-Anschlussstecker oder haben einen 2 m langen Festkabelschluss.
Einfache Lösung für die schnelle Montage
Als Alternative zu den beschriebenen Ringsensoren bieten sich induktive Schlauchsensoren der Reihe IY19 von ipf electronic an. Diese Lösungen im Kunststoffgehäuse (IP67), ebenfalls mit M8-Anschlussstecker oder M12-Festkabelstecker, werden einfach von außen an einen nicht-metallischen Schlauch oder Kanal, beispielsweise mit einem Kabelbinder, befestigt und erreichen Schaltabstände bis 16 mm. Bei der Installation der Lösungen sollte aufgrund ihrer vergleichsweise geringen Reichweite allerdings auch auf den entsprechenden Durchmesser des Schlauches oder Kanals geachtet werden, da ansonsten die Sensoren vor allem in den Randbereichen mitunter Objekte nicht detektieren können. Mit Ausnahme des IY190175 (Schaltabstand 10 mm, Schaltfrequenz 300 Hz) mit statischem Schaltausgang, arbeiten alle Schlauchsensoren von ipf electronic in dynamischer Betriebsart und eignen sich für Umgebungstemperaturen von -25 bis +75° C.
Hohe Flexibilität durch umschaltbare Betriebsarten
Optische Rahmensensoren der Reihe OH. Die Optiken sind durch einen mechanischen Prallschutz sowie Schutzgläser vor Beschädigungen geschützt. Zur Reinigung der Sender und Empfänger befinden sich zudem Luftdüsen in der für eine einfachere Montage abnehmbaren Traverse.
Optische Rahmensensoren der Reihe OH von ipf electronic arbeiten nach dem Prinzip der Einweg-Lichtschranken, wobei in einem rahmenförmigen Gehäuse eine Vielzahl von Sendern und Empfängern einen Lichtvorhang bilden. Die Sensoren im robusten Metallgehäuse ermöglichen ein flexibles Umschalten zwischen statischer sowie dynamischer Betriebsart und eignen sich zur Detektion von verschiedensten, auch nicht-metallischen Objekten. Hierbei lässt sich die Geräteempfindlichkeit, wie bei den induktiven Ringsensoren, über ein Potentiometer einstellen.
Mit einem weiteren Potentiometer kann überdies der Ausgangsimpuls der Rahmensensoren bis maximal 150 ms verlängert werden, um die Geräte völlig unabhängig von der Geschwindigkeit der zu detektierenden Teile an die Anforderungen einer nachgeschalteten Steuerung anzupassen.
Überwachung auch besonders großer Flächen
Im Gegensatz zu induktiven Ringsensoren können optische Rahmensensoren weitaus größere Flächen überwachen und sind je nach Größe der zu detektierenden Objekte mit unterschiedlich dimensionierten aktiven Zonen erhältlich, 25 × 23 mm bis 300 × 397,5 mm. Darüber hinaus überzeugen die Geräte in der Regel durch eine höhere Auflösung und höhere Ansprechempfindlichkeit vor allem in der dynamischen Betriebsart, wodurch sie selbst Teile, die sich sehr schnell bewegen, mit einer Reaktionszeit von 0,1 ms sicher erkennen. Mit dem OY200100 hat ipf electronic außerdem einen optischen Ringsensor mit einem Innenringdurchmesser von 20 mm und einer Auflösung von 1,5 mm im Portfolio.
Optische Rahmensensoren eignen sich ideal für verschiedenste Anwesenheitskontrollen, als Auswurfkontrolle an Pressen und Stanzen oder für Längenmessungen von Drähten und Rohren.
Durchblick selbst in extrem ölhaltiger Umgebung
Induktiver Ringsensor IY500320 (statisch) von ipf electronic in einer Ablängmaschine mit Zuführautomation für Rundstahl. Die Sensoren sind u.a. chemisch beständig gegenüber dem Öl, das für die Schmierung der Schneidwerkzeuge in der Ablängmaschine benötigt wird.
Wie bereits zu Beginn des Beitrags erwähnt, verfügen die Lösungen von ipf electronic über eine ganze Reihe an interessanten Eigenschaften. Anhand eines Applikationsbeispiel soll in diesem Zusammenhang einmal verdeutlicht werden, welchen Umgebungsbedingungen die Sensoren in der Praxis ausgesetzt sind.
Ein Betrieb aus der Drahtindustrie möchte bei der Fertigung von Rundstahl an einer Ablängmaschine mit Zuführautomation jeweils den Anfang eines Produktes detektieren, um es in vordefinierten Längen abzuschneiden. Hierfür ist eine Sensorlösung erforderlich, die selbst unter Einsatz von viel Öl zur Schmierung der Schneidwerkzeuge stets zuverlässig arbeitet. Als Lösung empfahl ipf electronic den induktiven Ringsensor IY500320 mit statischer Betriebsart, da sich das Gerät unter anderem durch eine hohe Auflösung, einstellbare Empfindlichkeit, chemische Beständigkeit gegenüber dem Öl und eine hohe Dichtigkeit auszeichnet. Die Lösung eignet sich daher optimal für die spezifischen Anforderungen in dieser Applikation. Der Ringsensor ist darüber hinaus extrem unempfindlich gegenüber Verschmutzungen, wobei selbst das Öl in starker Ausprägung die Funktionsweise des IY500320 nicht beeinträchtigt.
Text- und Bildquelle: ipf electronic
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