Da automatisierte Fertigungslinien eine zuverlässigere Objekterkennung und schnellere Reaktionszeiten erfordern, stehen viele Anwendungen weiterhin vor praktischen Herausforderungen bei der Sensorik. Transparente oder halbtransparente Verpackungen lassen sich von optischen Sensoren unter Umständen nur schwer konsistent erkennen; flexible Materialien können zu Schwankungen in den Messwerten führen, wenn sie sich leicht verbiegen oder zurückfedern; und Staub, Feuchtigkeit oder starkes Umgebungslicht können das Risiko von Fehlauslösungen bei optischen Sensoranwendungen erhöhen.
Um den technischen Anforderungen an eine zuverlässige Erkennung und schnelle Integration gerecht zu werden, stellt ISSR den ISUB100-12F32-E-L35-F7J400B vor, einen kostengünstiger F7J-Ultraschallsensor Entwickelt für die Objekterkennung im Nahbereich. Das Gerät bietet Schaltausgangsoptionen, die sich problemlos in industrielle Steuerungssysteme integrieren lassen, und verfügt über eine SET-Teach-Funktion zur vereinfachten Einstellung der Schaltpunkte vor Ort. Dadurch können SPS-basierte Systeme zuverlässiger erkennen, ob ein Objekt eine definierte Position erreicht oder verlassen hat.
Analyse der Herausforderungen in der Industrie: Technische Schwierigkeiten bei der Erkennung von Objekten
In industriellen Arbeitsstationen geht es bei der Feststellung, ob ein Objekt vorhanden oder korrekt positioniert ist, nicht nur darum, ein Erkennungssignal zu erhalten. Das Signal muss zudem stabil und wiederholbar sein sowie mit der Steuerungslogik der Maschine kompatibel sein. Zu den häufigsten Herausforderungen zählen:
1. Unzuverlässige Erkennung transparenter und halbtransparenter Materialien
Optische und bildgebende Sensorlösungen können empfindlich auf Oberflächenreflexionen, Lichtbrechung, den Winkel zum Zielobjekt und Umgebungsbedingungen reagieren. Transparente Folien, durchsichtige Behälter und halbtransparente Verpackungen lassen sich daher in manchen Anwendungsfällen möglicherweise nicht stets zuverlässig erkennen.
2. Durch flexible Werkstoffe bedingte Abstandsschwankungen
Flexible Verpackungen, dünne Folien, weiche Bauteile und verformbare Materialien können sich bei der Handhabung leicht verschieben, verbiegen oder zurückfedern. Diese geringfügigen Veränderungen können die Aufrechterhaltung der Erkennungsgrenze erschweren.
3. Störungen durch Staub, Feuchtigkeit und starkes Umgebungslicht
Staub, Wasserdampf, aufspritzende Materialien und starke Lichtquellen können optische Sensorsysteme beeinträchtigen. Je nach Einbausituation kann dies zu Fehlauslösungen, Erkennungsausfällen oder einer verminderten Erkennungssicherheit führen.
4. Notwendigkeit einer schnellen Schaltantwort des Ausgangs
Industrielle Steuerungssysteme nutzen häufig diskrete digitale Eingänge (DI) für Verriegelungen, die Zyklussteuerung, die Bestätigung des Eintreffens von Objekten und die Auslösung nachgelagerter Aktionen. Ein stabiler Schaltausgang ist für einen zuverlässigen Maschinenbetrieb unerlässlich.
ISUB100-Lösung: Ein kostengünstiger Ultraschallansatz zur Erkennung von Objekten im Nahbereich
Die ISUB100-12F32-E-L35-F7J400B nutzt berührungslose Ultraschall-Sensortechnik. Das Gerät sendet Ultraschallwellen aus, empfängt das von einem Zielobjekt zurückgeworfene Echo, wertet das Signal aus und wandelt die Anwesenheit des Objekts in einen diskreten Schaltausgang um, der direkt von einer SPS oder einem Relaismodul ausgelesen werden kann.
Zu den wichtigsten Merkmalen für Workstation-Anwendungen im Nahbereich gehören:<br>
- Optimiert für einen typischen Zielabstandsbereich von 10–100 mm
- Konfigurierbare Ausgangsoptionen: NPN/PNP + NO/NC, je nach gewählter Ausführung
- SET-Lehrfunktion zur Vereinfachung der Anpassung der Erkennungsgrenze vor Ort
Wichtige technische Daten
Die folgenden technischen Daten fassen die wichtigsten Betriebsparameter des ISUB100-12F32-E-L35-F7J400B.
| Spezifikation | Parameter |
|---|---|
| Erfassungsbereich | 10–100 mm |
| Betriebsfrequenz | ca. 400 kHz |
| Reaktionszeit | 6 ms (mind. 3 ms) |
| Betriebsspannung | 9–24 V Gleichstrom |
| Betriebstemperatur | -10 bis 55 °C |
| Ausgabekonfiguration | NPN/PNP + NO/NC (je nach Ausführung) |
Hinweis zur Spezifikation: Bitte beachten Sie das offizielle Produktdatenblatt und die Bestellinformationen zur endgültigen Bestätigung der elektrischen Anschlüsse, der Ausgangslogik, der verfügbaren Ausführungen und der Installationsanforderungen.
Empfehlungen zur Installation und Einrichtung für eine stabile Erkennung
Eine korrekte Installation ist entscheidend für eine stabile Objekterkennung. ISSR empfiehlt die folgenden Vorgehensweisen bei der Implementierung:
1. Den Sensor mit stabiler Ausrichtung installieren
Richten Sie den Ultraschallsensor nach Möglichkeit so aus, dass seine Ausstrahlungsrichtung relativ zur Zieloberfläche konstant bleibt. Eine gleichbleibende Zielausrichtung trägt zu einer zuverlässigeren Echoauswertung bei.
2. Halten Sie die Erfassungsgrenze innerhalb des effektiven Erfassungsbereichs
Stellen Sie die kritische Position “Objekt vorhanden / Objekt nicht vorhanden” innerhalb des geltenden Erfassungsbereichs von 10–100 mm ein. Vermeiden Sie es, die Schaltgrenze an einer instabilen oder grenzwertigen Position zu setzen, an der es zu einem Schwanken des Ausgangssignals kommen kann.
3. Vermeiden Sie Hindernisse und unerwünschte Reflexionen
Überprüfen Sie den Erfassungsbereich auf nahegelegene Seitenwände, reflektierende Strukturen, verspritzende Materialien oder vorübergehende Hindernisse. Falls Störungen auftreten, passen Sie die Montageposition an oder ändern Sie die Installation, um unerwünschte Echowege zu reduzieren.
4. Anpassung der Verkabelung und der Ausgangslogik an das Steuerungssystem
Wählen Sie die passende Sensorausgangsversion entsprechend der Konfiguration der digitalen Eingänge der SPS aus:
- Überprüfen Sie, ob der SPS-Eingang ein NPN- oder ein PNP-Ausgangssignal erfordert.
- Überprüfen Sie, ob für die Anwendung eine Logik vom Typ „normalerweise offen“ (NO) oder „normalerweise geschlossen“ (NC) erforderlich ist.
- Stellen Sie sicher, dass der Sensorausgang, die gemeinsame Klemme der SPS und der aktive Signalpegel miteinander kompatibel sind.
Eine falsche Auswahl des Ausgangs kann zu Symptomen wie einem ungültigen Signal bei Vorhandensein eines Objekts oder einer scheinbar umgekehrten Logik führen.
5. Verwenden Sie SET-Unterricht, um die Übergangsgrenze zu verankern
Für die praktische Inbetriebnahme vor Ort:
- Bewegen Sie das Ziel an die gewünschte Präsenz- oder Positionsgrenze.
- Drücken Sie SET, um den Einlernvorgang abzuschließen.
- Wiederholen Sie die Bewegung mehrmals, um sicherzustellen, dass der Umschaltpunkt stabil ist und für den Produktionszyklus geeignet ist.
Breites Anwendungsspektrum in der Industrie
Dank der anwendungsfreundlichen Vorteile der berührungslosen Ultraschallerkennung, der Nahbereichsauswertung und des Schaltausgangs eignet sich die ISUB100-Serie besonders für folgende Anwendungen Objektpräsenzerkennung Stationen:
- Bestätigung der Position: Gibt ein gültiges Signal aus, sobald ein Werkstück den vorgesehenen Bereich betritt, wodurch eine Verriegelung ermöglicht oder die nächste Aktion ausgelöst wird.
- Erkennung im Zusammenhang mit Verpackung und Etikettierung: Geeignet für Anforderungen an die Anwesenheitserkennung bei transparenten Oberflächen oder flexiblen Verpackungen.
- Verriegelung des Handhabungs- und Greifzyklus: Sorgt für eine schnelle Reaktion, sobald ein Roboter seine Greifposition eingenommen hat, und trägt so dazu bei, das Risiko unbeabsichtigter Aktionen zu verringern.
- Positionserkennung an Schienen oder Förderbändern: Trigger steuern die Logik, wenn ein Objekt die Begrenzung der Arbeitsstation betritt oder verlässt.
Weitere Informationen zur vollständigen Terminalbeschreibung sowie eine Anleitung zur Versionsauswahl (NPN/PNP, NO/NC), und SET-Unterricht Betriebsdaten für das INSAR Intelligent Research (ISSR) ISUB100-12F32-E-L35-F7J400B, informieren Sie sich bitte direkt auf der Produktdetailseite und im Datenblatt. Wenn Sie uns den Abstand zur Arbeitsstation, das Zielmaterial und die Art des SPS-Eingangs mitteilen, können wir Ihnen auch Empfehlungen zur Auswahl und Integration geben, die besser auf Ihre Anwendung vor Ort zugeschnitten sind.
Für detaillierte Produktparameter klicken Sie bitte hier, um die Vollversion herunterzuladen: [ISUB100-12F32-E-L35-F7J400B_Ultraschallsensor der Economy-Serie – Offizielles Produkthandbuch.pdf]