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 Einer der Vorteile von qTarget: Spezielle, teure Halterungen sind bei entsprechendem Maschinendesign überflüssig.
Einer der Vorteile von qTarget: Spezielle, teure Halterungen sind bei entsprechendem Maschinendesign überflüssig.Bild: Baumer Group

Um Anwendern die Arbeit so einfach wie möglich zu machen, stellt der Sensorspezialist Baumer für seine smarten Sensoren zusätzliche digitale Services kostenfrei zur Verfügung. Ingenieure sollen damit schnell das volle Potenzial smarter Sensoren erkennen und nutzen können. Ein Beispiel sind die leistungsstarken, kompakten und leichten 2D-Profilsensor der OX-Serie.

Um Sensoren in eine Maschine einzubinden und Blind-, Empfangs- oder Erfassungsbereich einzustellen, suchen Konstrukteure meist die Abmessungen und den Erfassungsbereich aus Datenblättern zusammen und konstruieren diese im CAD-System nach. Doch das ist zeitaufwändig und fehleranfällig.

 Die Baumer Sensor Suite (BSS) ist eine anwenderfreundliche PC-Software zur Evaluation, Auswahl und Parametrierung von IO-Link Geräten.
Die Baumer Sensor Suite (BSS) ist eine anwenderfreundliche PC-Software zur Evaluation, Auswahl und Parametrierung von IO-Link Geräten. Bild: Baumer Group

CAD-Modelle in 3D

Baumer stellt hingegen das gesamte 3D-CAD-Modell des Sensors inklusive Erfassungsbereich etc. als digitalen Zwilling bereit. So können Konstrukteure die gelieferten Daten unkompliziert in ihre Modelle übernehmen und mit dem Maschinendesign abgleichen. Sie sehen die Sensorabmessungen, Erfassungs-, Blind- sowie Empfangsbereich und können so beispielsweise die beste Positionierung und Parametrierung schon am Bildschirm ermitteln. Aufgrund der erweiterten Informationen in den Sensor-CAD-Modellen von Baumer können Nutzer die technischen Daten besser und schneller verstehen. Das beschleunigt die mechanische Integration und vermeidet aufwendige Nachbesserungen während der Montage und Inbetriebnahme. Dieser intuitive Zugang zu den Geräteeigenschaften erleichtert sowohl erfahrenen Ingenieuren als auch Einsteigern die Konstruktionsarbeit. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil bei zunehmendem Fachkräftemangel. Die Familie der digitalen CAD-Sensorzwillinge wird laufend grösser: Die 3D-CAD-Daten liefert Baumer derzeit für Ultraschallsensoren, Lichtschranken, Lichttaster, Laser-Distanzsensoren und Profilsensoren.

 Bei optischen Baumer Sensoren ist der Strahlverlauf in die 3D-CAD-Daten integriert.
Bei optischen Baumer Sensoren ist der Strahlverlauf in die 3D-CAD-Daten integriert. Bild: Baumer Group

Exakte Strahlverläufe

Bei optischen Sensoren ist in der Montage die Ausrichtung der Lichtschranken bzw. Lichttaster in der Maschine ein wichtiges Thema. Der Sensor muss so montiert sein, dass der Lichtstrahl die Zielregion exakt trifft. Bei einer Reflexions-Lichtschranke ist dies der gegenüberliegende Reflektor. Das klingt einfach, kostet in der Praxis aber Zeit. Denn es kann viele Arbeitsschritte erfordern, bis der Lichtstrahl genau trifft.

Hier ist es ein großer Vorteil, wenn der Strahlverlauf durch den digitalen CAD-Sensorzwilling nicht manuell konstruiert werden muss und der Sensor eine vordefinierte Ausrichtung der optischen Achse hat – wie bei Sensoren von Baumer. Der Lichtstrahl ist hier per Design exakt auf die Befestigungslöcher referenziert, so dass die einzelnen Bauteiltoleranzen aufgehoben werden. Als Ergebnis ist der Lichtstrahl über die gesamte Sensorserie mit gleichbleibender Genauigkeit garantiert. Dieses qTarget genannte Merkmal ermöglicht eine schnelle und einfache Montage ohne Feinjustierung sowie einen unkomplizierten Sensoraustausch. Mit qTarget entsprechen die Strahlverläufe des CAD-Modells zuverlässig der Realität, was eine zeitsparende Durchgängigkeit von der Planung bis zur Montage garantiert. Kurz gesagt: Der Sensor wird montiert wie konstruiert – ohne zusätzliche Ausrichtung.

Sensor-Suite für IO-Link-Geräte

Das Sensorengineering unterstützt Baumer auch noch mit weiteren kostenfreien Tools. So vereinfacht die intuitiv zu bedienende Baumer Sensor Suite das Evaluieren, Parametrieren und Nutzen von IO-Link Sensoren und Aktoren. Anwender sehen dabei am Computer, was der Sensor sieht. Durch das direkte visuelle Feedback lassen sich IO-Link Geräte effizienter, präziser und schneller parametrieren. Ein Beispiel ist die Einstellung von SSCs (Switching Signal Channel) bei messenden Sensoren oder die Schallkeule bei Ultraschallsensoren. Das macht die BSS zu einem zentralen Werkzeug in der Applikationsentwicklung, da sie mit allen verfügbaren IO-Link Geräten über IO-Link Master – auch von Drittherstellern – kommuniziert. Mit der zukunftssicheren und modernen Architektur ist BSS ein geeignetes Framework für weitere, kundenindividuelle Apps und digitale Services. Zusätzlich bietet Baumer einen USB-C IO-Link Master, der in jede Hosentasche passt. Ohne extra Spannungsversorgung ist er die passende Schnittstelle zwischen Sensor und Computer: am Schreibtisch, bei der Maschineninbetriebnahme oder beim Service.

IO-Link vereinfacht Messaufgaben

Induktivsensoren von Baumer mit komplett integrierter Elektronik können mikrometergenau Abstände zuverlässig messen. Das eröffnet ganz neue Anwendungsgebiete. So können z.B. kosteneffizient Kräfte und Dehnungen in Maschinen, Anlagen und Werkzeugen gemessen werden. Messungen mit dieser Genauigkeit erfordern eine ebenso akkurate wie stabile Übertragung des Messsignals. Hierfür wird heute oft eine analoge Schnittstelle verwendet (strom- oder spannungsbasiert). Bei den bekannten Analogausgängen ergeben sich besondere Herausforderungen: Wegen der Sensitivität (wenige V/mm bzw. mA/mm) dieser Ausgänge, arbeitet man oft im mV oder µA Bereich. Rauschen auf der Leitung aufgrund von umliegenden elektromagnetischen Feldern oder auch der Einfluss des Kabels können das Messsignal signifikant beeinträchtigen. Teure, geschirmte Kabel sind nötig, und die Kabellänge sollte auf ein Minimum begrenzt werden. Zusätzlich sind steuerungsseitig hochauflösende analoge Wandler gefragt, die ebenfalls in der Gesamtkostenrechnung zu Buche schlagen.

Induktive Sensoren von Baumer sind zusätzlich zu den Varianten mit analoger Schnittstelle auch in verschiedenen Bauformen mit IO-Link verfügbar. Der Einsatz dieser digitalen Schnittstelle ist für Anwendungen, die mikrometergenau Abstände messen, eine interessante Option mit weniger Aufwand und geringeren Kosten. Die Verwendung von IO-Link bietet eine Reihe von Vorteilen:

3 Einfache Anbindung an Steuerungen über IO-Link Master – geringere Kosten im Vergleich zu hochauflösenden AD-Wandlerkarten

3 Einfache Integration aufgrund der IODDs (IO Device Description)

3 Bis 20m ohne geschirmtes Kabel

3 Rauschfreie, digitale Übertragung ohne zusätzliche Wandlungen

Identifikation einfach zu bedienen

Anwenderfreundlich sind auch die kompakten Multicode Reader der Serie IDC. Sie zeichnen sich aus durch einfache Montage, Integration und Inbetriebnahme. Via USB-C können die Modelle IDC200 und IDC230 (mit Textlesefunktion) einfach an einen Computer angeschlossen und per Webinterface in Betrieb genommen werden. Das Auto-Setup ermöglicht mit nur einem Click das Lesen von mehreren, unterschiedlichen Codes. Für die einfache Integration der Code Reader sorgen das platzsparende Gehäuse, passendes Zubehör, Ethernet- und USB-C-Schnittstellen und die verfügbaren Protokolle TCP/IP, Profinet sowie DIOs. Durch das frei konfigurierbare Datentelegramm lässt sich die IDC-Serie einfach in bestehende Systeme einbinden.