AutomationSick 3vistor-T: Wenn aus Daten Informationen werden
Qualität statt Quantität: Industrie 4.0 und immer mehr kommunikationsfähige Sensoren bieten mehr Transparenz – und damit neue Möglichkeiten bei der Qualitätssicherung und Prozessoptimierung im Produktionsprozess. Dieses Ziel erfordert aber weitaus mehr Informationen, um die richtigen Entscheidungen zu treffen. Eine der Folgen davon ist eine enorme Datenflut, mit denen die übergeordneten Systeme konfrontiert werden. Sensorintelligenz wertet bereits im Sensor die Daten entsprechend aus und übernimmt die Vorverarbeitung: Es fließen nur die Informationen, die wirklich von Bedeutung sind.
Überwachung von Geschwindigkeit und Beschleunigung
Dank der SAM-Funktion (SAM = Speed and Acceleration Monitor) wird die aktuelle Drehgeschwindigkeit eines Nockenrads direkt im Sensor errechnet und der gewünschte obere und untere Grenzwert überwacht. Der Sensor übermittelt ein Signal beim Überschreiten oder Unterschreiten der definierten Grenzwerte und die aktuelle Drehgeschwindigkeit. Ohne diese Automatisierungsfunktion muss jeder einzelne Impuls an die Maschinensteuerung übermittelt und die Geschwindigkeit in der Steuerung aufwendig berechnet werden.
Die SAM-Funktion überwacht auf diese Weise sogar die Beschleunigung (positiv oder negativ) der Drehbewegung – eine besonders rechenintensive und aufwendige Aufgabe.
Ob Rohdaten oder vorverarbeitete Informationen: Ohne entsprechende industrietaugliche Schnittstelle ist weder eine Datenübertragung noch eine bidirektionale Kommunikation möglich. Neue Produktions- und Logistikkonzepte im Kontext von Industrie 4.0 verlangen aber immer mehr kommunikationsfähige Sensoren. So steigt die Nachfrage nach IO-Link-fähigen Lösungen spürbar. Sick bietet deshalb ein breites Portfolio an Sensoren standardmäßig mit IO-Link-Schnittstelle an – und damit die Möglichkeit, die volle Transparenz und Kontrolle bis auf die Sensorebene herzustellen. So können Sensoren neben den reinen Detektions- oder Prozessdaten auch Informationen für die Prozessüberwachung übermitteln. Diese Informationen sind für eine vorausschauende Wartung oder für die Prozessoptimierung im Sinne einer sicheren und robusten Detektion wichtig. Auch neue Set-up-Parameter lassen sich auf diesem Weg übertragen.
Lösungen von Sick unterstützen alle in der Fabrik-, Logistik- und Prozessautomation gängigen Schnittstellen – und sind damit Lösungen, die für nahezu alle Systemwelten offen sind. Gerade im Kontext von Industrie 4.0 ist diese Variabilität der Schlüssel für mehr Investitionssicherheit.
Intelligente Automatisierungsfunktionen inklusive
Eine zuverlässige Datenerfassung und die Umwandlung der gewonnenen Daten in die wirklich benötigten anwendungsrelevanten Informationen direkt im Sensor: Das ist ein Kern der IO-Link-basierten Smart Sensor Solutions. Diese Sensoren sind mit intelligenten Automatisierungsfunktionen ausgestattet. In sich geschlossene Teilaufgaben lassen sich dadurch schneller, präziser und effizienter bewältigen als in der Maschinensteuerung.
Die Vorteile:
• Zustandsüberwachung im Sensor ermöglicht eine aktive Selbstüberwachung und dadurch eine vorausschauende Wartung. • Größere Prozessgeschwindigkeit der Maschine und dadurch Steigerung der Maschinenleistung. Die für den Steuerungsprozess nötigen Informationen errechnet der Sensor direkt und leitet sie anschließend an die Maschinensteuerung weiter. • Mehr Effizienz im gesamten System: Es werden nicht mehr große, rechen- und zeitintensive Datenmengen, sondern vorverarbeitete Informationen an die Steuerung übermittelt. Die Datenaufbereitung in der Steuerung entfällt. • Präzisere Messwerte, da die Schwankung, verursacht durch das zyklische Einlesen der Impulse in die Steuerung, entfällt. Der Sensor berechnet die Messwerte eigenständig und präzise. • Der Sensor übernimmt teilweise die Aufgaben bei der Datenaufbereitung und entlastet so die Maschinensteuerung.
Mehr Transparenz, mehr Kontrolle
Die volle Transparenz der Automatisierungsfunktionen und Parameter eines Sensors – auf allen Ebenen der Automatisierungspyramide – erlaubt auch eine bessere Kontrolle ganzer Prozesse: Zusätzlich zu den reinen Prozessdaten und Informationen der Applikationsfunktionen, die der Steuerung ständig und in Echtzeit zur Verfügung stehen, können Smart Sensors weitere Informationen für die Prozessüberwachung und Prozessbewertung liefern. Diese Informationen lassen sich bei Bedarf durch die Steuerung abfragen. Dies ermöglicht gleichzeitig eine Fehleranalyse oder das Überwachen eines Teilprozesses. Mehr Kontrolle bedeutet auch, Sollabweichungen innerhalb eines kompletten Ablaufs zu überwachen und gegebenenfalls anzuzeigen: So detektieren die Gabelsensoren WFS von Sick Etiketten nicht nur zuverlässig, sondern liefern auch Informationen über die tatsächliche Anzahl der Etiketten auf einer Banderole. Auf diese Weise lassen sich Abweichungen erkennen und beim Hersteller der Etiketten geltend machen.
Industrielle Bildverarbeitung in Kontext von I4.0
Lösungen aus dem Bereich 2D- und 3D-Vision sind überall dort im Einsatz, wo geprüft, vermessen, lokalisiert oder identifiziert wird. Industrieanwendungen stellen dabei hohe Anforderungen an diese Lösungen: Umfeld erfassen, Daten sofort analysieren und unverzüglich Ergebnisse liefern, aus denen sich klare Maßnahmen ableiten lassen – und das selbst unter schwierigsten Bedingungen. Neben der zuverlässigen Bilderfassung ist also auch die effiziente Datenverarbeitung direkt im Sensor entscheidend.
Variantenvielfalt versus Effizienz?
Im Kontext von Industrie 4.0 entstehen zudem immer neue Herausforderungen: So hat der Wunsch nach einer flexiblen, kundenspezifischen Produktion („Losgröße 1“) eine größere Variantenvielfalt zur Folge. Hohe Maschinenverfügbarkeit und Produktionseffizienz müssen dennoch gewährleistet sein. Gerade 3D-Vision-Sensoren bieten hier einen großen Vorteil: Auch wenn Größe, Höhe oder Form von Objekten variieren, erkennt der Sensor sie zuverlässig und liefert die notwendigen Informationen über sie. Erneutes Parametrieren einer Maschine oder Anlage – z. B. bei einem Produktwechsel – entfällt. Produktionseffizienz bedeutet in der Praxis auch einen hohen Durchsatz. Dafür sind Vision-Sensoren mit immer höherer Auflösung, mehr Detektionsgeschwindigkeit und höchster Detektionsgenauigkeit unverzichtbar. Mit mehr als 25 Jahren Erfahrung im Bereich Machine Vision ist Sick führend in der Entwicklung von leistungsfähigen, industrietauglichen CMOS-Sensoren mit integriertem 3D-Processing.
TriSpector1000: 3D-Bildverarbeitung, intuitiv
Leistungsfähige Technologie, einfache Inbetriebnahme, intuitive Bedienung: Mit TriSpector1000 liegen die Vorteile von 3D-Vision jetzt noch einfacher auf der Hand. Dank integrierter Bildanalyse ist die Parametrierung problemlos. Auf Wunsch liefert Sick den TriSpector1000 auch mit vorkalibrierten 3D-Daten (Ausgabe in Millimetern). Als Overlay über die 3D-Daten werden Intensitätswerte hinzugefügt. Dadurch prüft der Sensor zuverlässig die Anwesenheit und Position von Etiketten oder gedruckten Mustern. Das macht den TriSpector1000 zu einem vielseitig einsetzbaren Stand-alone-Vision-Sensor für kostengünstige 3D-Inspektionen wie Inhaltsprüfung von Behältern oder Qualitätskontrolle von Konsumgütern.
3vistor: 3D auf einen Blick
Mit den neuen 3D-Vision-Sensoren der Produktfamilien 3vistor-P und 3vistor-T bietet Sick innovative 3D-Snapshot-Technologien für den Einsatz im industriellen Umfeld. Auf Basis der Stereoskopie berechnet der 3vistor-P CV in Echtzeit die Raum- und Tiefeninformationen der in seiner Umgebung befindlichen Objekte – selbst bei stehenden Objekten. Durch die intelligente Datenauswertung ist der 3vistor-P CV ideal für die Fahrerassistenz an schweren, geländegängigen Nutzfahrzeugen geeignet, wie sie z. B. in Häfen, Minen oder auf Baustellen im Einsatz sind. Befindet sich ein Objekt in einem der beiden vorkonfigurierten Alarmbereiche, löst der Sensor in kritischen Situationen über das Display einen audiovisuellen Alarm aus. Der 3vistor-P CV liefert dafür komplett vorverarbeitete Informationen und sehr datenreduzierte digitale Signale. Sensor, Display und Auswerteeinheit stellen dabei ein „schlüsselfertiges“ Gesamtpaket dar: leicht parametrierbar, schnell betriebsbereit und einfach zu bedienen. Neben der hohen Zuverlässigkeit der Datenerfassung ist auch mechanische Robustheit des Sensorkopfes gewährleistet. Zudem zeichnet sich der Sensor durch einen hohen Temperaturbereich aus.
Maßgeschneidert: Datenmenge und benötigte Informationen
Volle Flexibilität für unterschiedlichste Applikationen im Innenbereich bietet der 3vistor-T: Auf Basis der Lichtlaufzeitmessung (engl.: time-of-flight measurement) liefert der Sensor für jedes Pixel Tiefeninformationen in Echtzeit. Es stehen dadurch bis zu 30 dreidimensionale Bilder pro Sekunde zur Verfügung. Ob in stationären Applikationen oder beim Einsatz an industriellen Fahrzeugen: Je nach Produkt – 3vistor-T CX oder 3vistor-T AG – werden alle 3D-Rohdaten oder bereits verarbeitete, anwendungsrelevante Informationen geliefert. So berechnet der 3vistor-T AG die wirklich benötigten Informationen direkt im Sensor – und ist dank der Datenreduktion gerade für Fahrzeugapplikationen wie Kollisionswarnung, Hinderniserkennung oder Unterstützung bei der Navigation prädestiniert. Der 3vistor-T CX liefert alle 3D-Rohdaten, die sich individuell verarbeiten und auswerten lassen. Das Ergebnis: maßgeschneiderte Lösungen, die genau die Informationen liefern, die wirklich applikationsrelevant sind.
Positionsbestimmung eines fehlenden Objekts auf einem Werkstückträger
Durch eine integrierte Automatisierungsfunktion lässt sich die Position eines auf einem Werkstückträger fehlenden Objekts direkt im Sensor errechnen. Folgt ein neuer Werkstückträger, startet die Objektzählung erneut. Die erforderliche Information über die Position des fehlenden Objekts übermittelt der Sensor direkt an die nachfolgende Prozesseinheit, z. B. einen Greifroboter, oder an die Maschinensteuerung. Das entlastet sie, v. a. wenn Förderbänder bei hohen Geschwindigkeiten laufen.
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