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Messen, Steuern, Regeln Laserscanner kann mehrere Standardsensoren ersetzen

| Autor / Redakteur: Michael Dold* / Ute Drescher

Objekte erfassen, Distanzen überwachen und Kollisionen vermeiden sind nur einige Bespiele für den Einsatz des Laserscanners S100. Die Sensorlösung hat einen großen Scanwinkel sowie umschaltbare Überwachungsfelder und eignet sich gleichermaßen für den stationären und mobilen Einsatz. Mit den Versionen Standard und Professional stehen zwei Gerätevarianten zur Verfügung.

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Der Laserscanner S100 vermeidet Kollisionen und erfasst Objekte im industriellen Umfeld.
Der Laserscanner S100 vermeidet Kollisionen und erfasst Objekte im industriellen Umfeld.
( Archiv: Vogel Business Media )

„Wir haben den S100 primär für den Einsatz in der Fabrikautomation und Lager-/Fördertechnik konzipiert“, benennt Michael Dold, Produktmanager bei Sick, die vorrangigen Einsatzgebiete des neuen Laserscanners. Der S100 ergänzt die Familie der kompakten Laserscanner und kann aufgrund seines fächerförmigen Erfassungsbereichs, seines tastenden Messprinzips und seiner weitgehenden Unabhängigkeit von den Oberflächeneigenschaften der zu erfassenden Objekten vor allem

  • Bereiche oder Flächen überwachen,
  • Objekte innerhalb eines Feldes erfassen,
  • detektieren, wenn Reflektoren an den Objekten unzweckmäßig oder störend sind sowie
  • Aufgaben erfüllen, bei denen die Objektoberflächen kritische Remissionseigenschaften aufweisen, also z. B tiefschwarz oder hochreflektierend sind.

Der Scanwinkel von 270° erzeugt einen weiten Überwachungsbereich. „Damit kann der Anwender beispielsweise an einer Elektrohängebahn auch in Kurven einzelne Förderelemente zuverlässig distanzieren“, erläutert Michael Dold. In anderen Anwendungen kann der „Weitblick“ des S100 sogar mehrere Standardsensoren ersetzen. Und, so der Produktmananger: „an gegenüberliegenden Ecken montiert kann der Scanner kleinere Maschinen oder Anlagen sogar rundum überwachen“.

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Scanner erkennt selbst dunkle Objekte gut

Das Detektionsvermögen bezeichnet Dold als sehr gut: „Selbst dunkelste Objekte mit einer Remission von nur 1,8 Prozent erkennt das Gerät bis zu einem Schaltfeldradius von 2 m zuverlässig“. Die maximale Schaltfeldreichweite beträgt 10 m bei 45% Remission. In mobilen Anwendungen schont die geringe Stromaufnahme wertvolle Batteriekapazität. Zusätzlich steht ein Stand-by-Eingang zur Verfügung, mit dem sich das Gerät in einen Passivmodus setzen lässt. Aufgrund des Arbeitstemperaturbereichs von -10° C bis + 50° C zeigt sich der Scanner flexibel für den Inneneinsatz.

Die Integration in mobile oder stationäre Maschinen und Anlagen ist einfach, da der Scanner mit 105 mm x 102 mm x 152 mm kompakt baut und lediglich 1,2 kg wiegt. Die Anschlussleitung kann montagefreundlich auf Schraubklemmen gelegt und wahlweise über Kabelverschraubungen an der Rückseite oder an der Unterseite des Gehäuses herausgeführt werden.

Gerät im Bedarfsfall einfach austauschen

Kundenfreundlich findet Michael Dold die 7-Segment-Anzeige für eine schnelle Diagnose vor Ort sowie den Konfigurationsspeicher im Systemstecker mit Plug & Play–Funktion, der im Bedarfsfall einen Tausch des Geräts ohne jegliche Zuhilfenahme von Softwareprogrammen ermöglicht. Via CANopen ist eine direkte Einbindung in die Feldbusebene des Automatisierungssystem eines Fahrzeuges oder einer Anlage möglich.

Aufbauend auf den genannten Gemeinsamkeiten gibt es zwei Scanner-Varianten mit abgestuftem Funktionsumfang. Der S100 Standard verfügt über zwei simultane Schaltfelder mit einstellbarer Objektauflösung. „Der S100 Professional ist die richtige Wahl für komplexere Aufgabenstellungen“, empfielt Produktmanater Michael Dold.

Diese löst das Gerät mit wahlweise acht Schaltfeldern bei 0,5° Winkelauflösung oder 16 Schaltfeldern bei 1,0° Winkelauflösung. Der Vorteil: Ein Automatisierungssystem kann so die Schaltfelder bedarfs- oder prozessgerecht umschalten – also länger bei schnellen Geschwindigkeiten und geraden Streckenabschnitten eines FTS oder einer EHB, kürzer bei Schleichfahrt oder in Kurven.

Scanner horizontal oder vertikal einsetzen

Beide Varianten lassen sich sowohl horizontal als auch vertikal einsetzen. „Letzteres ist beispielsweise für die Überstandskontrolle an einem FTS oder einem Regalbediengerät interessant“, erklärt Dold. Hier erkennt die Standardvariante, ob Teile der Ladung auf den Fahrweg und sogar darüber hinaus in eine Regalreihe hineinragen und vermeidet so kollisionsbedingte Schäden an den Fahrzeugen, der Regaltechnik oder der Ware.

Bei der Lagerfachkontrolle blickt der Scanner horizontal in ein Regalfach und prüft dessen Belegung. Bei mehrfach hintereinander angeordneten Lagerplätzen ermöglicht der Scanner zudem eine Aussage darüber, wie tief das Fach belegt ist und ob noch Platz z.B. für eine Kiste oder eine Palette ist. Als weitere Anwendungen, für die sich vor allem die Standard-Version eignet, nennt Dold die Belegtkontrolle in Aufzügen sowie allgemeine Anwesenheitskontrollen.

Den Scanner prozessgerecht anpassen

Vom Leistungsumfang des S100 Professional profitieren Aufgabenstellungen wie die Distanzierung und Kollisionsüberwachung an EHBs und an FTS oder die Rückraumüberwachung an Staplern. Hier ermöglicht die große Zahl der simultanen, umschaltbaren Schaltfeldfelder die prozessgerechte Anpassung an die jeweilige Einsatzbedingung. Einflussparameter wie Ladezustand, Fahrtrichtung, Streckenabschnitt oder Mindestabstände können bei der Auslegung der Schaltfelder flexibel berücksichtigt werden.

Weitere Anwendungsmöglichkeiten lassen sich bei der Steuerung von Türen und Toren, bei der Kontrolle von Beladungszuständen in Aufzügen oder Lagerplätzen, bei der Überwachung von Stapel- und Übergabevorgängen oder auf dem Gebiet der Mobil- und Servicerobotik identifizieren.

„Im Gegensatz zu den „großen Brüdern“ S200 und S300 ist der S100 kein Sicherheits-Laserscanner für Personenschutzaufgaben“, stellt Michael Dold klar. „Dennoch kann das Gerät Sicherheits-Laserscanner in vielen Aufgaben funktional unterstützen.“

*Michael Dold ist Produktmanager in der Division Industrial Safety Systems der SICK AG, Waldkirch.

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