MICRO-EPSILON Sensorik 11 (11/2015)

Sensorik

Das Micro-Epsilon Kundenmagazin A u s gab e 11 | He r b s t 2 015

Laser-Sensoren optoNCDT 1320/1420

Eine neue Klasse für sich ab S. 12 Unternehmensnews

Messe-Neuheiten

Im Visier

thermoIMAGER TIM M1 Der Spezialist für heiße Metalle

confocalDT bringt Licht ins Dunkle

Vielseitig magnetisch

Sensorik

Inhalt

4 A member of Micro-Epsilon Group.

News: Micro-Epsilon Sensotest AB jetzt in ganz Skandinavien aktiv

7 Interview: Messtechnik in der Formula Student

Inhalt Editorial................................................................. 3 Unternehmensnews Kurz gefasst........................................................... 4 Kompakte & leistungsfähige Laser-Profilscanner – Christian Kämmerer im Interview........................... 6 5 Fragen an Nils Böttcher (FasTTUBe).................. 7 Applikationen Farbmessung von Dielenböden............................. 8 Höhenmessung an Petrischalen.............................. 9 Spaltmessung an Bremsscheiben........................ 10 Prüfsystem für Knarzrisiko von Werkstoffpaarungen...................................... 11 Schwerpunkt: Kompakte Laser-Triangulationssensoren Eine Klasse für sich - Die neuen optoNCDT Laser-Sensoren................................... 12 Lösungen Innovative Scan-Technologie............................... 16 Im Visier Vielseitig magnetisch........................................... 18

12 Schwerpunkt: Kompakte Laser-Triangulationssensoren

Messe-Neuheiten Inspektion spiegelnder Oberflächen mit reflectCONTROL Compact............................ 20 Inline-Farbmessung automatisiert Kunststoffproduktion...................... 20 Weg, Abstand und Position unter Druck präzise messen ............................... 21 confocalDT bringt Licht ins Dunkle...................... 21 Engagement Girls’Day 2015: Und welches Rot hast Du?......... 22 Großer Erfolg zum kleinen Jubiläum: THD vergibt 62 Deutschlandstipendien .............. 22

18 Im Visier: Physikalische Grundlagen des magneto-induktivenMessprinzips

Service Termine 2015/2016................................................ 3 Chronik................................................................. 23 Branchenindex..................................................... 23 Produktindex........................................................ 23

Titelbild Smart-Sensoren optoNCDT 1320 / 1420 Redaktion Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG Königbacher Str. 15 · 94496 Ortenburg / Germany presse@micro-epsilon.de

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Ausgabe 11

Editorial

Sensorik

Smarte Laser-Sensoren Sensoren werden oftmals als Sinnesorgane der Industrie bezeichnet. Durch den zunehmenden Automatisierungsgrad wachsen neben dem Bedarf auch die Anforderungen an moderne Sensorik. Wenn Maschinen mit Maschinen kommunizieren, müssen Sensoren zahlreiche Anforderungen erfüllen: sie müssen intelligent, leistungsfähig, flexibel, einfach zu konfigurieren und dabei noch kompakt aufgebaut sein.

Mit seinem umfangreichen Produktportfolio und seinen individuellen Kundenlösungen ist Micro-Epsilon für die steigenden Anforderungen der Automatisierung gerüstet. Dabei sind insbesondere intelligente Sensoren gefragt, die eine Vernetzung verschiedener Prozesse ermöglichen. Seit Jahren bietet Micro-Epsilon verschiedenste Sensoren mit integrierter und gleichzeitig intelligenter Signalverarbeitung, die exakt diese Anforderungen erfüllen.

Eine neue Sensor-Klasse bilden die neuen kompakten Laser-Triangulations-Weg­ sensoren optoNCDT 1320 und 1420. Diese Smart-Laser-Sensoren bilden eine einmalige

Kombination aus Geschwindigkeit, Größe, Performance und Anwendungsvielfalt.

Unter den Kompakt-Triangulationssensoren sind diese Sensoren weltweit einzigartig. Sie sind für eine Vielzahl von Anwendungen konzipiert. Dank der Miniatur-Bauform sind die Sensoren in beengte Bauräume integrierbar, während das durchdachte Bedienkonzept für eine schnelle und einfache Inbetriebnahme sorgt.

Einsatz finden sie in den unterschiedlichsten Branchen, wie z.B. in Bestückungsautomaten, in der Lebensmittelindustrie oder am Roboter.

Mit der neuen Sensorgeneration sind wir insbesondere unserem Hauptanspruch gerecht geworden: Mehr Präzision!

Mit besten Grüßen, Ihr Download: Zeitschrift als PDF http://bit.ly/1G8RAyI

Dr. Thomas Wisspeintner Geschäftsführer Marketing und Vertrieb

Termine 2015/2016 Messen Datum

Messename

Stadt (Land)

Aussteller

24.11.2015 - 26.11.2015

SPS/IPC/Drives

Nürnberg (Deutschland)

MICRO-EPSILON Deutschland

09.12.2015 - 11.12.2015

WIN India

Neu-Delhi (Indien)

MICRO-EPSILON India

16.02.2016 - 18.02.2016

Tire Technology Expo

Hannover (Deutschland)

MICRO-EPSILON Deutschland

15.03.2016 - 16.03.2016

Symposium

Stuttgart (Deutschland)

MICRO-EPSILON Deutschland

25.04.2016 - 29.04.2016

HMI

Hannover (Deutschland)

MICRO-EPSILON Deutschland

26.04.2016 - 29.04.2016

Control

Stuttgart (Deutschland)

MICRO-EPSILON Deutschland

Ausgabe 11

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Sensorik

Unternehmensnews

Kurz gefasst A member of Micro-Epsilon Group.

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Micro-Epsilon Sensotest AB jetzt in ganz Skandinavien aktiv

eddyNCDT 3001 ist Produkt des Jahres

Neues Regional-Büro in Chengdu (China)

Das schwedische Unternehmen Micro-Epsilon Sensotest AB hat sein Handlungsfeld ausgeweitet.

Das polnische Fachmagazin Control Engineering Polska hat die Wirbelstromsensoren eddyNCDT 3001 von Micro-Epsilon ausgezeichnet.

Anfang des Jahres hat Micro-Epsilon China ein neues Büro in Chengdu in China eröffnet.

Micro-Epsilon Sensotest AB ist jetzt nicht mehr nur für Schweden zuständig, sondern für ganz Skandinavien und damit zusätzlich für Norwegen, Dänemark und Finnland. Ziel ist es, den Bekanntheitsgrad in den dortigen Hightech Industrien zu steigern. Die Kunden profitieren von bester Beratungsqualität für Micro-Epsilon Produkte, da nun alle Fäden an einem Standort zusammenlaufen.

Der Preis wurde in der Kategorie „Berührungslose Sensorik“ des Wettbewerbs „Produkt des Jahres 2014“ verliehen. Der eddy­NCDT 3001 ist besonders kompakt gebaut. Das ist neuartig für Wirbelstromsensoren, war doch bisher diese Bauform den induktiven Sensoren und Näherungsschaltern vorbehalten.

Das Know-how, die Kompetenz der Unternehmensgruppe und die messprinzipunabhängige technische Beratung, gepaart mit maximalem Expertenwissen, garantieren höchstes Niveau.

Dies macht sich besonders dann bemerkbar, wenn es um kundenspezifische Entwicklungen und Problemlösungen geht. Das umfangreiche Portfolio aus präzisen optischen Abstands- und Wegsensoren, Temperatur- und Farbsensoren sowie Geschwindigkeits- und Drucksensoren bleibt dabei bestehen.

Auch bei schwankenden Umgebungstemperaturen wird dank des temperaturkompensierten Aufbaus hohe Stabilität geboten. Der eddyNCDT 3001 verfügt über eine integrierte Elektronik und zeichnet sich durch sein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis aus.

Die robuste Bauform in Kombination mit dem Wirbelstrom-Messprinzip erlaubt Messungen im rauen industriellen Umfeld und macht ihn unempfindlich gegen Öl, Schmutz oder Druck.

Darüber hinaus ist der eddyNCDT 3001 für Anwendungen im Offshore-Bereich (Salzwasser) geeignet.

Ausgabe 11

Die Mitarbeiter David Qiang und Kevin Han stärken die regionale Präsenz von MicroEpsilon in dieser Region. Die Service- und Beratungsqualität von Micro-Epsilon China Ltd. wird dadurch wesentlich erhöht. Die Wirtschaft in Chengdu entwickelt sich sehr gut.

Die Hauptstadt der 80 Mio. Einwohner starken Provinz Sichuan gilt als wichtiges Zentrum für moderne Produktion, Dienstleistungen sowie Forschung und Entwicklung. Die Stadt hat ca.

14 Millionen Einwohner, davon etwa 5 Millionen in den neun Stadtbezirken und rund neun Millionen im Umland. Sie hat sich zur wichtigsten und internationalsten Stadt Westchinas entwickelt. Viele ausländische Unternehmen haben sich dort niedergelassen. Der große Absatzmarkt bietet viel Potenzial.

Für Micro-Epsilon hat vor allem der wachsende Hightech-Sektor einen hohen Stellenwert.

Zu den industriellen Schwerpunkten in dieser Region zählen unter anderem die Flugzeugindustrie oder auch die Elektronikproduktion.

Unternehmensnews

Industrielles Handpyrometer misst Temperaturen bis 2000 °C

thermoIMAGER TIM M1 Der Spezialist für heiße Metalle

Neuer Katalog für kompakte Wärmebildkameras

Die neuen Handthermometer der Baureihe thermoMETER P20 von Micro-Epsilon decken einen breiten Temperaturbereich von 0 bis 2000 °C ab. Der Anwender kann unter vier Modellen das passende Pyrometer für den jeweiligen Temperatur- und Anwendungsbereich auswählen.

Der thermoIMAGER TIM M1 ist DIE Infrarotkamera für Hochtemperaturanwendungen.

Kompakt, kurzwellig und hochdynamisch sind die Stichworte, die sie treffend beschreiben.

Der neue Katalog für kompakte Wärmebildkameras ist ab sofort verfügbar. Alle aktuellen Produkte der Serie thermoIMAGER TIM sind darin zu finden. Die Auswahl ist dabei noch größer geworden, viele Neuheiten werden vorgestellt.

Die Baureihe thermoMETER P20 zeichnet sich durch eine hohe optische Auflösung und eine Vielzahl von Erfassungswellenlängen aus.

Objekttemperaturen können zuverlässig bis zu einer Entfernung von 12 m erfasst werden.

Ein integrierter Ziellaser und ein Zielfernrohr ermöglichen das exakte Anvisieren der Messobjekte. Bis zu 2000 Messwerte können in einem Datenlogger gespeichert werden, für die Datenausgabe steht eine USB-Schnittstelle zur Verfügung.

Zu den Hauptanwendungsgebieten für die Handpyrometer der Baureihe thermoMETER zählt die Temperaturmessung in der primären und sekundären Stahlverarbeitung z.B. bei Schmiedeprozessen oder in Gießereien.

Im Bereich ihres Kamerasortiments ist die Wärmebildkamera TIM M1 die aktuellste Innovation von Micro-Epsilon. Zu den Vorteilen zählen die kompakte Bauart, die USB-Schnittstelle und die lizenzfreie Software TIMConnect, die im Lieferumfang enthalten ist. Alleinstellungsmerkmale verschaffen ihr der durchgehende Temperaturmessbereich von 450 °C bis 1800 °C, die Bildfrequenz von bis zu 1 kHz und verschiedene Modi der Auflösung/Bildfrequenz.

Der Temperaturmessbereich ist im Vergleich zu anderen Wärmebildkameras ihrer Klasse durchgängig, also ohne Unterbereiche nutzbar. Die Messbereichsumschaltung entfällt daher bei vielen Anwendungen, wodurch die Kamera deutlich flexibler eingesetzt werden kann.

Der thermoIMAGER TIM M1 ist besonders für die Messung auf heißen Metallen, Grafit oder Keramik konzipiert. Dadurch findet die Kamera vor allem in der metallverarbeitenden Industrie Anwendung, z.B. zur Überwachung der Temperatur beim Härten oder Umformen von Metallen. Der hochdynamische CMOS-Detektor erlaubt eine maximale Auflösung von 764 x 480 Pixeln bei einer Bildfrequenz von 32 Hz. Für schnelle Prozesse lässt sich die kompakte Infrarotkamera auf 72 x 56 Pixel bei 1000 Hz umschalten, wodurch sie als schnelles Pyrometer betrieben werden kann.

Sensorik

Der neue Katalog rund um das Thema „kompakte Wärmebildkameras“ ist gedruckt und im Internet zu finden. Die detailreiche Übersicht über die Spezifikationen jeder einzelnen Kamera und zahlreiche Grafiken geben einen Überblick über alle erhältlichen Micro-Epsilon Produkte der Serie TIM. Zahlreiche neue Produkte sind enthalten, wie die Wärmebildkameras thermoIMAGER TIM M1, G7 und 640.

Wärmebildkameras erkennen, erfassen und messen Temperaturen auf einer Fläche. Die Wärmebildkameras der Serie TIM sind, dank der hohen thermischen Empfindlichkeit, für präzise Messaufgaben konzipiert. Unterschiedliche Leistungsklassen der Modelle erlauben den Einsatz des passenden Modells in jeder Anwendung. Der Anschluss der Kamera erfolgt über eine USB-Schnittstelle, über die auch die Versorgung vorgenommen wird.

Im neuen Katalog können ausführliche Produktbeschreibungen von allen verfügbaren Infrarot-Kameras, Zubehörteilen wie PCs, Kühlgehäusen bis 315 °C Umgebungstemperatur und Schnittstellen nachgelesen werden.

Neben technischen Details sind Anwendungsbeispiele zu finden.

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Sensorik

Unternehmensnews

Kleiner,schneller,leistungsfähiger Was leisten Laser-Scanner, wo andere Messtechniken an ihre Grenzen stoßen?

Wo liegen die Unterschiede der verschiedenen Varianten und wohin geht der Weg?

Christian Kämmerer, Leiter Vertrieb 2D/3D Optische Messtechnik bei Micro-Epsilon

Warum ist die optische Messtechnik gerade für die Fertigungsautomatisierung hervorragend geeignet?

Ein Vorteil ist sicherlich, dass man sehr schnell, sehr genaue Daten bekommt. Die Messung erfolgt berührungslos und die Sensorik kann diese Daten in Echtzeit auswerten. Im Prinzip gibt es zwei Schwerpunkte: Da wäre zum einen die nachgelagerte Kontrolle, ob Gut-Teile produziert wurden, zum anderen kann mit der optischen Messtechnik aber auch bereits in den laufenden Produktionsprozess eingegriffen werden. Und das wiederum optimiert die Fertigung und generiert hohe Durchsatzzahlen. scanCONTROL gibt es nicht nur mit roter, sondern auch mit blauer Laserdiode.

Weshalb sind unterschiedliche Farben unerlässlich?

Die Farbe Rot war lange Zeit die Primärfarbe.

Das liegt daran, dass rote Laserdioden auch in der Consumer Industry ganz einfach weiter verbreitet waren. Thermisch vernünftig zu betreibende blaue Laserdioden gab es auf dem Markt nicht in hoher Stückzahl und nicht mit stabilem Ausstoß. Allerdings hat man gewisse Einschränkungen bei der Farbe Rot. Bei organischen Materialien, also zum Beispiel menschlicher Haut, halbtransparentem Kunststoff oder auch Folien, ist das kurzwellige Blaulicht besser geeignet. Bei sehr heißen, rot glühenden Materialien ist vom roten Laser­ strich nichts mehr zu sehen. Mit dem kurzwelligen blauen Licht hingegen schon. Blaue Laserdioden haben dazu den Vorteil, dass sie sich schärfer fokussieren lassen als rote.

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Rote Laserdioden haben aber auch Vorteile…?!

Bei den roten Laserdioden ergeben sich durch die hohe Verbreitung im Consumer Bereich günstige Herstellkosten und eine hohe Verfügbarkeit. Außerdem sind diese Dioden mit einer höheren Laserleistung betreibbar, was kürzere Belichtungszeiten und somit sehr schnelle Messungen ermöglicht. scanCONTROL gibt es als Smart-Version mit interner und als Compact- und Highspeed-Version mit externer Datenaufbereitung. Wo liegen die Vorteile?

In den letzten 15 Jahren ist die AuswerteElektronik komplett in den Sensorkopf gewandert – deswegen kam es zu der Bezeichnung Compact. In diesem Compact-Bereich bedienen wir einen Kundenkreis, der selbst mit den gemessenen Einzelprofilen oder einer gesamten Punktewolke umgehen kann. Eine solche Punktewolke generieren Sie, wenn Sie ein Objekt einlesen. Und mit der Aufnahme der Daten konstruieren Sie ein 3D-Abbild, das Sie sich wiederum auf den Rechner laden können. Der Kundenkreis unserer Compact-Version kann mit so einer Punktewolke vielseitig handeln: zum Beispiel ein Teil umdesignen, bestimmte Merkmale messen oder ähnliches. Aber das ist eben ein kleiner, eingeschränkter Kundenkreis. Sie benötigen hierzu praktisch immer zusätzliche externe Hardware, wie einen PC. Nun gehen wir eine Stufe weiter: zu den Smart-Sensoren. Bei der Smart-Version hat der Kunde die Verarbeitung schon im Sensorkopf. So werden zum Beispiel von einem Spalt bestimmte Kennwerte schon im Sensorkopf berechnet und ausgewertet. Der Kunde bekommt als Ergebnis nicht mehr das komplette Profil, sondern Aussagen über die Spaltweite und die Bündigkeit, etwa wie hoch die beiden Objekte im Bezug zueinander stehen. Der Sensorkopf generiert für den Kunden das relevante Ergebnis und – um jetzt bei dem Beispiel zu bleiben – es werden nur noch zwei Werte ausgegeben: das Spaltmaß, das dann zum Beispiel zum Regeln in der Robotik verwendet wird und die Bündigkeit. Im Prinzip sprechen wir hier von einer neuen Sensor-Generation.

Diese kann direkt mit industrieüblichen SPS-

Steuerungen verbunden werden, ohne zusätzlich notwendige Hardware.

Mit welchen Anforderungen kamen Kunden oder Interessenten bei der Entwicklung auf das Unternehmen zu?

Mit beispielweise der eben genannten Signalauswertung im Sensorkopf. Allgemein gilt bei dieser Art von Sensorik vor allem: kleiner, schneller und leistungsfähiger. Was sich jeder wünscht, ist ein optischer Sensor, der ganz klein ist, alles voll integriert und natürlich einen riesigen Messabstand hat – sodass man im Idealfall schön weit weg bleiben, aber gleichzeitig hochgenau bis in den Mikrometerbereich messen kann.

Wenn man davon ausgeht, dass in der Fabrik der Zukunft Sensoren mit Sensoren kommunizieren und darüber hinaus noch Sensorsysteme mit Sensorsystemen, inwieweit passt die Smart-Version schon in solch ein Konzept?

Ich denke, dass die Möglichkeit einer flexiblen Programmierung im Sensor selbst immer mehr an Stellenwert gewinnt. Bezogen auf Industrie 4.0 sollen Sensoren künftig mit Sensoren kommunizieren und Prozesse steuern.

Auch in der hochautomatisierten Fertigungsindustrie der Zukunft wird eine gewisse Leittechnologie zwischen Sensorprozessen vermitteln.

Die Sensorik generiert schließlich Daten und es genügt nicht, wenn diese Daten nur an den nächsten Sensor weitergegeben werden. Die Sensorik soll auch aktiv steuern oder in Prozesse eingreifen. Eine übergeordnete Steuerung wird dafür wohl nach wie vor nötig sein – alleine aus Sicherheitsgründen. Schließlich werden ja auch dann noch Menschen in der Fabrik beschäftigt sein. Nichtsdestotrotz ist intelligente, integrierte Sensorik immer mehr auf dem Vormarsch. Integrierte Datenverarbeitung im Sensorkopf, zum Beispiel bei unserer Smart-Klasse, geht exakt in diese Richtung.

Die Grundlagen einer dezentralen Sensorkommunikation sind in diesen Laser-Profilsensoren somit schon vorhanden. Wir beobachten alle Entwicklungen in diesem Bereich sehr genau und entwickeln die Sensoren in diese Richtung stets weiter.

Unternehmensnews

Sensorik

Interview: Messtechnik in der Formula Student

5 Fragen an... ...Nils Böttcher

(FasTTUBe)

Das Formula Student Team FasTTUBe der Technischen Universität Berlin baute heuer seinen zehnten eigenen Rennwagen. Für das Projekt wird hochpräzise Technik von Micro-Epsilon verwendet. Der Rennwagen startete bei drei Events: in Hockenheim, Ungarn und Tschechien. „Sensorik“ hat Nils Böttcher (Leiter Motor / Antrieb) zu Technik und Projekt befragt:

Herr Böttcher, was macht „FasTTUBe“ für Sie zu etwas Besonderem?

35 Studenten konstruieren, bauen und testen innerhalb eines Jahres einen Rennwagen, um damit bei entsprechenden Rennen anzutreten. Das Projekt läuft studienfachübergreifend. Beteiligt sind unter anderem Maschinenbauer, Fahrzeugtechniker, Elektrotechniker oder Technische Informatiker.

Man lernt vor allem das theoretische Wissen aus den Vorlesungen in die Praxis umzusetzen. Außerdem gewinnt man in kürzester Zeit Erfahrung in Sachen Teamarbeit und Aufgaben-Management.

Was ist in Ihren Augen neben dem Spaßfaktor beim Rennen, der Nutzenfaktor für die Zukunft?

Man sammelt unglaublich viele Erfahrungen nicht nur im Motorsport, sondern auch im Bereich Projektarbeit und Management. In dieser Zeit werden zahlreiche Kontakte zu vielen Firmen geknüpft.

Eine gute Orientierung für den späteren Werdegang. Weil das Projekt ein Probelauf ist, kann man hier Fehler machen, aus denen wir schon jetzt und nicht erst im Berufsleben lernen.

Was ist beim aktuellen Rennwagen neu?

2012 sind wir von Vier- auf Einzylinder umgestiegen und 2013 von 13 auf 10 Zoll Reifen. 2014 hatten wir das erste Mal ein Aeropaket entwickelt und gebaut. Der aktuelle Rennwagen ist mit einem turboaufgeladenen Einzylinder ausgestattet. Dieser kann mit einem elektronischen Wastegate auf variable Leistung geregelt werden und hat somit passend zu jeder dynamischen Disziplin die benötigte Leistung zur Verfügung.

Welche Micro-Epsilon-Technik nutzen Sie? Das turboSPEED DZ140 Messsystem in Verbindung mit einem DS1-Sensor zur Messung der Turboladerdrehzahl im Fahrzeug und am Prüfstand. Dies ermöglicht uns sowohl die Überwachung unseres Turbolader-Betriebspunktes als auch die Validierung unserer Auslegungsparameter im Verdichter-Kennfeld. Ein starres 8 mm Endoskop mit Schwenkprisma inkl. Kamera von MicroEpsilon Eltrotec gibt uns die Möglichkeit zur Kontrolle und Beurteilung des Motorzustandes, ohne den Motor dafür zerlegen zu müssen.

Die Messtechnik von Micro-Epsilon konnte Sie ja sogar vor einem Motorschaden bewahren: Das ist richtig. Die präzise und zuverlässige Messtechnik von Micro-Epsilon ermöglicht eine qualitativ hochwertige Auswertung, welche besonders im Rennsport sehr wichtig ist. Die hohe Bildgüte der Technischen Endoskopie lässt auch Aussagen über kleinste Änderungen des Abriebs der Zylinderwände zu. Aufgrund eines Konstruktionsfehlers im Öl-System, das den Turbolader mit Öl versorgt, wurde das Öl nicht mehr durch den Motor sondern nur noch durch den Turbolader gefördert. Das leichte Fallen des Öldrucks wurde zwar in Verbindung mit dem erhöhten Durchfluss durch den Turbolader in Verbindung gebracht, jedoch erst die Technische Endoskopie zeigte das Ausmaß des Verschleißes der Zylinderwände. Auf eine Kompressionsmessung sowie auf die Motorleistung hatten Riefen in der Zylinderbohrung zwar noch keinen Einfluss. Wäre hier allerdings keine Änderung des Ölrücklaufs des Turboladers erfolgt, so hätte dies zu 100% einen Motorschaden zur Folge gehabt.

Danke für das Interview!

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Sensorik

Applikationen

Farbmessung von Dielenböden

Kunststoff-Dielen werden aus farbigem Granulat hergestellt und im Extrusionsverfahren in die gewünschte Form gebracht. Nach dem Herstellungsprozess muss gewährleistet werden, dass die Farbe der Dielen homogen ist und keine Farbänderungen auftreten. Die Überprüfung erfolgt mit dem spektralen Farbmesssystem colorCONTROL ACS7000 und dem Ringsensor ACS2 (R45°/0°). Damit können prozessbedingte Fehler erkannt werden.

Außerdem kann kontrolliert werden, ob die gewünschte Farbe tatsächlich produziert wird.

Vorteile Durch die Farbmessung der Kunststoff-Dielen kann gewährleistet werden, dass die richtige Farbe in der gewünschten Qualität produziert wird.

Anforderungen an das Messsystem Messabstand: 28 mm Messgenauigkeit (Farbabstand): ΔE = 1 Auflösung: 5 nm Bandbreite: 390 nm – 780 nm Messrate max.: 2 kHz

Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur: 0… 45°C Schutzart Controller IP40 Schutzart Sensor IP64 Systemaufbau colorCONTROL ACS7000 Ringsensorkopf R45°/0° FCS-T-ACS2R45/0-28-1200

colorCONTROL ACS7000 Inline-Spektralmessung Berührungslose Farbmessung Hohe Messgenauigkeit 4 x M3

1200

ø72

6

ø115

30 24.8

25

0 50

8

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Target distance 28mm ±1mm

50

2 x M3

6

Applikationen

Sensorik

Höhenmessung an Petrischalen

In der Mikrobiologie werden zur Analyse von Zellkulturen sogenannte Agarplatten verwendet. Zur Herstellung dieses Nährmediums wird das zunächst flüssige Agar-Agar in Petrischalen aus Kunststoff gegossen, worin es anschließend bei Raumtemperatur aushärtet und eine gelförmige transparente Schicht bildet.

Die Agarplatte sollte möglichst gleichmäßig hoch sein - dies ist ein wichtiger Faktor für die spätere Beurteilung der darauf kultivierten Zellkolonien.

Zur Überprüfung der Füllhöhe ist die messtechnische Kontrolle der Agarplatten während des Herstellungsprozesses unabdingbar.

Zum Einsatz kommt in diesem Fall das kapazitive Messsystem capaNCDT 6220 in Drei­ kanalausführung.

Vorteile Hohe Genauigkeit Kompakte Sensorbauform bei ausreichendem Grundabstand Einfache Integration Keine optischen Artefakte

capaNCDT Berührungslos und verschleißfreies Messverfahren Messung von Weg, Abstand und Dicke

Anforderungen an das Messsystem Messbereich: 4 mm Genauigkeit: 4 µm Auflösung: 0,4 µm Bandbreite: 5 kHz Systemaufbau 1x DT6220 Kapazitives Mehrkanalsystem 3x DL6220 Demodulator mit internem Vorverstärker 3x CSE2 Kapazitiver Wegsensor mit Messbereichserweiterung 3x CCm1, 4B Sensorkabel

DT6220 DT6220

CSE2 Sensoren Agarplatte

Metallische Auflagefläche

Durch den Einsatz von drei versetzt angeordneten Sensoren mit 4 mm Messbereich kann die Füllhöhe über 3 Spuren auf der Petrischale ermittelt werden.

Grundvoraussetzung für den Erfolg der Messung ist die Erdung der Petrischale während des Messvorgangs. Dazu muss die Petrischale auf einer geerdeten metallischen Fläche aufliegen.

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Sensorik

Applikationen

Spaltmessung an Bremsscheiben

In Fahrzeugen jeglicher Art ist die Bremsanlage eine der wichtigsten Sicherheitsmerkmale.

Dementsprechend hoch sind die Anforderungen an alle Komponenten, die Teil dieser Anlage sind. Bei der Produktion von Bremsscheiben werden daher hohe Anforderungen an die Einhaltung verschiedenster Maße gestellt.

Eines davon ist der Spalt zwischen den Platten der Bremsscheibe. Dieser Spalt dient der Belüftung und damit der Kühlung der Platte.

Kommt es zu Montagefehlern, beispielsweise durch unebene Auflageflächen, führt dies zu einem unrunden Lauf der Scheibe, was wiederum zu ungewollten ungleichmäßigen Geräuschentwicklungen führt. Darüber hinaus können die beiden Scheiben auch exzentrisch zueinander versetzt sein.

Um diese Fehler schnell zu dedektieren, wird der Spaltsensor gapCONTROL 2911-25 verwendet. Dessen Laserlinie wird quer zum Spalt projiziert. Er erfasst nicht nur die Spaltbreite mit höchster Präzision, sondern kann gleichzeitig auch prüfen, ob die beiden Scheiben versetzt zueinander angeordnet sind. Eine Dreheinrichtung ermöglicht die vollständige, umlaufende Kontrolle.

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Vorteile 100%-Kontrolle aller Bremsscheiben Einflüsse durch Lüftungsstege können ignoriert werden Einfache Einstellung mit gapCONTROL Setup Software Direkte Auswertung und Beurteilung im Scannerkopf Anforderungen an das Messsystem Messbereich: 25x25 mm Auflösung Spaltbreite: 20 µm Auflösung Höhenversatz: 2 µm Messfrequenz: 300 Hz Umgebungsbedingungen Temperatur: 20 - 45 °C Kein Staub oder Schmutz Systemaufbau gapCONTROL 2911-25 gapCONTROL Setup Software

gapCONTROL Vielfältige Spaltmessungen Integrierter Controller Messprinzip: Laserlinien-Triangulation

Applikationen

Sensorik

Prüfsystem für Knarzrisiko von Werkstoffpaarungen

Das Unternehmen Ziegler-Instruments in Mönchengladbach entwickelt und fertigt Prüfanlagen, mit denen das Risiko von Knarzgeräuschen vorhergesagt werden kann. Es kann die Bewegung von Materialpaarungen zueinander, das sogenannte Rückgleiten (StickSlip), untersucht werden. Somit lässt sich zum Beispiel ein PKW-Fahrbetrieb von 100.000 km in wenigen Stunden im Labor simulieren.

Hierzu wird ein Gleitschuh mit der Materialprobe über eine Blattfeder mit konstanter Kraft gegen einen Schlitten gedrückt. Der Schlitten trägt die Materialprobe und führt eine zyklische Bewegung quer zum Gleitschuh aus. Auf Grund der geforderten Genauigkeit wird die Reibkraft über die Durchbiegung der Blattfeder ermittelt. Eingesetzt wird das berührungslose Wegmesssystem eddyNCDT mit dem Sensor EU3, welches die Auslenkung bei jedem Raumklima sicher erfasst.

Vorteile Berührungslose Messung gegen die Metallfeder Hohe Temperaturstabilität durch aktive Temperaturkompensation Unempfindlich gegen Schmutz, Staub und Öl Einfache Handhabung und Feldkalibrierung Anforderung an das Messsystem Messbereich 3 mm Genauigkeit 2,5 µm pro mm Messweg Auflösung 1 µm Bandbreite 25 kHz (-3dB)

eddyNCDT Berührungslose Messung Hohe Temperaturstabilität Unempfindlich gegen Schmutz, Staub und Öl

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Sensorik

Schwerpunkt

Eine neue Klasse für sich Laser-Sensoren optoNCDT 1320/1420 Mit den neuen Laser-Triangulationssensoren stellt Micro-Epsilon eine neue Generation an optischen Smart-Sensoren vor. Die ultrakompakte Sensor-Bauform mit integriertem Controller eignet sich für vielfältige Messaufgaben, bei denen einfache Integration und hohe Präzision gefordert wird. Neu in dieser Sensorklasse ist das Bedienkonzept über Funktionstasten und innovativem Webinterface.

Kompakt und leicht: Mit nur 60 g sind die neuen optoNCDT Sensoren ideal geeignet für schnelle Beschleunigungen, z.B. auf Achsen oder am Roboter.

Anschlussart: Integriertes Kabel 3 m mit offenen Enden oder 0,3 m Pigtail mit Stecker

Messbereiche 10 / 25 / 50 mm; ab Quartal 1 / 2016 weitere Messbereiche 100 / 200 mm Kleiner Lichtfleck: Dank der Hochleistungsoptik können auch kleine Objekte sicher erfasst werden.

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Schwerpunkt

Sensorik

Zu sehen auf: SPS/IPC/DRIVES / Nürnberg 24.11.2015 - 26.11.2015 Halle 7A / Stand 130

Die neuen Sensormodelle im Überblick

Modell

optoNCDT 1320

optoNCDT 1420

Messbereich

10 / 25 / 50 mm

10 / 25 / 50 mm (100 / 200 mm ab Frühjahr 2016)

Linearität

≤12 µm

≤8 µm

Messrate

2 kHz

4 kHz

Anschluss

Integriertes Kabel 3 m

Integriertes Kabel 3 m oder Pigtail 0,3 m mit Stecker M12

Bedienung

Funktionstasten und Webinterface mit vordefinierten Presets

Funktionstasten und Webinterface mit erweiterter Funktio­ nalität: Videosignal, Mittelung, bis zu 8 spezifische Setups

optoNCDT 1320

optoNCDT 1420

Der optoNCDT 1320 ist ein neuartiger Laser-Triangulationssensor in Kompaktbauweise für den Einstieg in die präzise Messtechnik. Die Baureihe wird zur Erfassung von Weg, Abstand und Position eingesetzt. Der Controller ist in das Gehäuse integriert, was den Installationsaufwand erheblich vereinfacht. Dank der äußerst kompakten Bauform kann der Sensor auch in beengte Bauräume eingebaut werden. Aufgrund des geringen Gewichts eignet sich der optoNCDT 1320 hervorragend für Anwendungen, bei denen hohe Beschleunigungen wirken wie z.B. am Roboterarm oder in Bestückungsautomaten. Der optoNCDT 1320 bietet eine hohe Messgenauigkeit und eine einstellbare Messrate bis zu 2 kHz. Die Auto-Target-Compensation (ATC) sorgt für eine stabile Ausregelung des Abstandssignals, unabhängig von der Farbe und Helligkeit des Messobjekts. Dank des kleinen und scharf abgebildeten Messflecks können auch kleinste Objekte zuverlässig detektiert werden.

Der optoNCDT1420 bietet eine einmalige Kombination aus Geschwindigkeit, Größe, Performance und Anwendungsvielfalt im Bereich der Kompakt-Triangulationssensoren von Micro-Epsilon. Das Leichtgewicht mit integriertem Controller findet Anwendung in beengten Bauräumen oder dynamischen Applikationen. Die wählbare Anschlussart – 3-MeterKabel mit offenen Enden oder 0,3-Meter-Pigtail mit M12 Stecker – reduziert in Verbindung mit dem internen Controller den Installationsaufwand des Sensors auf ein Minimum. Wie alle Triangulationssensoren von Micro-Epsilon besitzt auch der optoNCDT 1420 eine intelligente Oberflächenregelung. So sorgt die Auto-Target-Compensation (ATC) für stabile Ergebnisse, selbst bei Farb- oder Helligkeitswechseln der Target-Oberfläche. Die leistungsstarke Optik des Sensors bildet den Lichtfleck scharf und sehr klein auf dem Messobjekt ab. Dadurch können selbst kleinste Bauteile oder minimale Details sicher erfasst werden.

Eine Klasse für sich Mit der Kombination aus Geschwindigkeit, Größe, Performance und Anwendungsvielfalt ist es gelungen, eine neue Klasse an Laser-Sensoren zu definieren. Das Smart-Sensorkonzept mit integriertem Webinterface im Zusammenspiel mit der kompakten Bauweise ist weltweit einmalig.

Das hervorragende Preis-Leistungs-Verhältnis ermöglicht neue Anwendungsgebiete, insbesondere bei Serienanwendungen, in der Maschinenintegration und Fabrikautomation. Gerade dort, wo konventionelle Laser-Sensoren in diesem Preissegment an ihre Grenzen stoßen, eröffnen sich mit den Kompaktsensoren von Micro-Epsilon neue Anwendungsmöglichkeiten.

Höchste Präzision auf kleinstem Raum Die kompakte Bauform bei gleichzeitig geringem Gewicht öffnet neue Anwendungsgebiete. Verschiedene Ausgangssignale ermöglichen die Integration des Sensors in die Anlagen oder Maschinensteuerung.

Analoge Spannungs-und Stromausgänge, sowie eine digitale RS422Schnittstelle liefern die Abstandsinformationen vom Sensor. Der kompakte Triangulationssensor erreicht eine hohe Messgenauigkeit selbst bei Messraten von bis zu 4 kHz. Dank der universell wählbaren Einstellungs- und Auswertemöglichkeiten erfüllt der optoNCDT 1420 alle Voraussetzungen für den Einsatz in Serien- und OEM-Anwendungen.

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Sensorik

Schwerpunkt

Einzigartig in dieser Klasse Die Bedienung per Webinterface Das Einstellen und Parametrieren des Sensors erfolgt über eine Bedienoberfläche auf dem Webbrowser.

Dazu wird der Sensor an einen Rechner angeschlossen und über eine vorgegebene IP-Adresse verbunden. Im Webbrowser wird eine komfortable Bedienoberfläche ausgeführt, mit der die Parametrierung, die Datenverrechnung und Anzeige vorgenommen wird.

Mit dem Quality-Slider kann auf die Art der Signalauswertung hinsichtlich der Prozess-/Messdynamik Einfluss genommen werden. Dabei wird je nach gewählter Einstellung die Mittelung des Sensors angepasst.

Mit den Presets kann eine schnelle Auswahl der Sensoreinstellungen für bestimmte Messobjekte getroffen werden. Dabei stehen die Art und Oberfläche des Messobjekts im Vordergrund.

Durch Ändern der Preset-Einstellungen werden Änderungen in der Auswertealgorithmik des Sensors hervorgerufen. Auf diese Weise können Einstellungen einfach und schnell vorgenommen werden.

z.B. Metall, Keramik,… z.B. Leiterplatten, PCB,… z.B. Milchglas, Kunststoffe,…

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Schwerpunkt

Sensorik

Laser-Sensoren optoNCDT 1320/1420 Der Name optoNCDT steht für höchste Präzision bei LaserTriangulationssensoren. Laseroptische Wegsensoren messen aus großem Abstand zum Messobjekt mit einem sehr kleinen Lichtfleck, der Messungen von kleinsten Teilen ermöglicht. Der große Messabstand wiederum lässt Messungen aus sicherer Distanz gegen kritische Oberflächen zu. Das berührungslose Prinzip erlaubt verschleißfreie Messungen, da die Sensoren keinem physischen Kontakt zum Messobjekt unterliegen. Darüber hinaus ist das Prinzip der Lasertriangulation ideal für sehr schnelle Messungen mit hoher Genauigkeit und Auflösung geeignet.

Empfangselement

Laserdiode Optik

Messbereichsanfang

Messbereichsmitte

Messbereichsende

Messprinzip Lasertriangulation Lasertriangulation basiert auf einer einfachen geometrischen Beziehung: Eine Laserdiode emittiert einen Laserstrahl, der auf das Messobjekt gerichtet ist.

Die reflektierte Strahlung wird über eine Optik auf einem Empfangselement abgebildet. Der Abstand zum Messobjekt kann über eine Dreiecksbeziehung von der Laserdiode, dem Messpunkt auf dem Objekt und dem Abbild auf dem Empfangselement bestimmt werden. Die Messwertauflösung erreicht dabei einen Bruchteil eines Mikrometers. Die Intensität der reflektierten Strahlung hängt von der Objektoberfläche ab. Das optische Prinzip erlaubt je nach Bauart Messabstände von einigen mm bis über einen Meter. Der Durchmesser des Lichtflecks auf der Messobjektoberfläche bleibt dabei klein.

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Sensorik

Lösungen

Innovative Scan-Technologie automatisiert die Beschichtungsanlage für Nutzfahrzeuge Seit mehr als zwei Jahren Jahr läuft die Lackieranlage für Nutzfahrzeugmotoren im Serienbetrieb im Daimler Motorenwerk in Mannheim. In der Anlage werden neue Motorbaureihen inklusive Untervarianten automatisch gereinigt und lackiert. Die computer­gestützte Scan-Technologie der Firma ATENSOR Engineering and Technology Systems GmbH, ein Unternehmen der Micro-Epsilon Gruppe, ermöglicht dies ohne zusätzliche Programmierung. Dadurch werden die Stillstandszeiten deutlich reduziert, da Um- und Neuprogrammierung sowie die Programmerstellung von über 10.000 unterschiedlichen Motorenvarianten entfallen.

Bewährte Lackierstrategien Der Ablauf beginnt mit dem Scan-Vorgang und einem anschließenden Typ- und Lageabgleich, durch den mögliche Abweichungen bei der Aufhängung der Motoren berücksichtigt werden. Damit werden Einflüsse, die durch verschiedene Kettenlängen oder unterschiedliche Aufhängung entstehen, kompensiert.

Aus Programmvorlagen, die auf das gewünschte Lackierbild eingestellt sind, werden die jeweiligen Roboterprogramme generiert.

Bewährte Lackierstrategien werden so an die Geometrie der Motoren mit unterschiedlichen Anbauteilen angepasst. Aus jeweils einer Vorlage für Schwermotoren, für Motoren mittlerer Leistung und für Busmotoren werden Individualprogramme für über 10.000 Motorvarianten erzeugt.

Demaskierung

Ein wichtiger Teil der „Synchronen Fabrik Mannheim“ ist die neue Lackier- und FinishMontageanlage. Die Motoren werden im östlichen Teil des Gebäudes montiert und gelangen über das Testfeld zur Übergabestation der Lackieranlage. Anschließend werden sie über eine Transferstrecke in die Lackieranlage befördert, in die drei Montagebänder mit Handarbeitsplätzen integriert sind. Um eine

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Roboterbearbeitung für die hohe Variantenvielfalt zu ermöglichen, wird beim Durchfahren einer Scanner-Kabine die Außengeometrie des Motors mit Laser-Scannern erfasst und in ein 3D-Oberflächenmodell umgerechnet. Auf der Basis dieses 3D-Modells werden individuelle Reinigungs- und Lackierprogramme erzeugt und auf Anforderung an die acht Roboter übertragen.

Der Scanner im Einsatz

Lösungen

Sensorik

Individuelle Programme Nach dem Abscannen fahren die Motoren in die Schneestrahlreinigung. Das Besondere an dieser Technik ist, dass anstelle einer Nassreinigung mit großem Flächen- und Energiebedarf, die Motoren mit Kohlensäure und Druckluft gereinigt werden. Die Reinigung erfolgt vollautomatisch. Die verwendeten Roboterprogramme sind ebenfalls mit Hilfe der neuen Scan-Technik von ATENSOR erstellt – jeder Motor erhält sein individuelles Programm. Anschließend gelangen die Motoren in die Maskierzone. Hier decken die Mitarbeiter die Stellen ab, die lackfrei bleiben müssen.

Die jeweiligen Arbeitsschritte und benötigten Materialien werden auf Monitoren visualisiert.

Nach der Maskierung fahren die Motoren durch die beiden automatischen Lackierkabinen. Die Kabinen sind spiegelbildlich aufgebaut, um eine optimale Lackschichtdicke und die Erreichbarkeit aller Bereiche durch die Roboter zu gewährleisten. Auch hier bekommt jeder Motor sein individuell erstelltes Lackierprogramm vom ATENSOR-System zugewiesen. Die für die Roboter unzugänglichen Stellen werden in der Handlackierung von einem Mitarbeiter manuell fertiglackiert.

Der abschließende Trocknungsprozess ist zweigeteilt. Zuerst werden die Motoren mittels Infrarotstrahlern auf die optimale Temperatur gebracht, anschließend werden sie in der Konvektionszone mit Heißluft auf der vorgegebenen Temperatur gehalten. Die Vorteile dieses Verfahrens gegenüber einem reinen Konvektionstrockner sind kürzere Durchlaufzeiten und Energieeinsparung. Nach der Trocknung werden die Motoren in einer weiteren Zone heruntergekühlt. In der letzten Station – Demaskierung und Parametrierung – werden die Abdeckungen entfernt, eine abschließende Qualitätskontrolle durchgeführt und die Parametersätze vom Testfeld in das Steuergerät des Motors übertragen.

Die Planung der Lackieranlage erfolgte durch ein Team von Spezialisten, der zentralen Lackieranlagenplanung aus Stuttgart sowie der Anlagenplanung aus Mannheim. Bei der Planung der Handarbeitsplätze wurden die Produktionsmitarbeiter miteinbezogen, dadurch konnten die Abläufe präziser geplant und getestet werden. Dies beschleunigte die spätere Integration in die Anlage. Der Wissenstransfer und eine enge Zusammenarbeit mit Qualitätsmanagement, Produktion und Instandhaltung

Roboter-Reinigung

Punktewolke für 3D Modell

trugen maßgeblich zum Erfolg des Projekts bei. Durch die Scan-Technologie mit automatischer Roboterprogrammierung werden neue Motorvarianten individuell gereinigt und optimal beschichtet.

Automatik-Lackierung

Dieter Herzog Leitung Vertrieb und Marketing ATENSOR Engineering and Technology Systems GmbH

Andere Motortypen können mit geringem Aufwand in die Anlage integriert werden.

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Sensorik

Im Visier

Vielseitig magnetisch

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Im Visier

Physikalische Grundlagen des magneto-induktiven Messprinzips

Sensorik

Die magneto-induktiven Sensoren mainSENSOR basieren auf einem patentierten Messprinzip, das von Micro-Epsilon entwickelt wurde. Sie vereinen die Vorteile von induktiven Sensoren und Magnetsensoren.

Messprinzip Der Sensor misst den Abstand zu einem Magneten, der am Messobjekt befestigt wird. Die Bewegung des Magneten bewirkt eine Veränderung des magnetischen Flusses im Sensor­ element, die durch die Sensorspule erfasst wird. Es ergibt sich ein linearer Zusammenhang zwischen Abstand und Ausgangssignal.

Durch den Einsatz verschieden starker Magnete können Messbereiche zwischen 20 und 55 mm realisiert werden. Um den Messbereich anzupassen, muss lediglich der Magnet getauscht werden.

Vorteile Die Vorteile gegenüber induktiven Sensoren liegen in der gleichbleibend hohen Empfindlichkeit, auch am Messbereichsende und im bündigen Einbau in nicht ferromagnetischen Materialien. Des Weiteren kommt hinzu, dass sie als idealer Ersatz für Schalter und Näherungssensoren dienen, wenn eine lineare Messung erforderlich ist. Dies erfolgt mit hoher Geschwindigkeit bei einer Grenzfrequenz von 1 kHz. Anders als bei herkömmlichen Messverfahren kann auch durch leitfähige nicht magnetisierbare Materialien, wie Edelstahl oder Aluminium, gemessen werden. Bei Anwendungen in geschlossenen Systemen oder Gehäusen ist dies ein entscheidender Vorteil, da Sensor und Magnet räumlich getrennt untergebracht werden können. So kann der Magnet beispielsweise in schwieriger Umgebung und der Sensor im sicheren Bereich montiert werden.

Es ergeben sich darüber hinaus Vorteile gegenüber magnetischen Sensoren durch den

Quelle: Uhlmann Pac-Systeme GmbH & Co. KG

Fremdkörpererkennung in der Medizintechnik

Unwucht- und Beladungserkennung in Waschmaschinen

deutlich erweiterten Messbereich, das kontinuierliche Ausgangssignal (das prinzipbedingt linear zum Abstand ist) und den deutlichen Preisvorteilen bei großen Messbereichen. Der Sensor zeigt sich außerdem bei Achsversatz des Magneten robuster.

und aufwendig nachlinearisiert werden muss.

Durch nicht ferromagnetische Stoffe misst der Sensor tadellos hindurch, weshalb sich das Verfahren auch für druckdichte Behälter und geschlossene Systeme eignet. Darüber hinaus zeichnet sich der Sensor durch seine hohe Dynamik aus.

Einsatzgebiete Die Anwendungen reichen von Einzelanwendungen im klassischen Maschinenbau über Messungen im Automatisierungsbereich bis hin zu preissensitiven Großserien.

Die magneto-induktiven Sensoren der Serie mainSENSOR werden beispielsweise für die Unwucht- und Beladungserkennung in Waschmaschinen eingesetzt, aber auch für die Erkennung von Fremdkörpern in Blistermaschinen beim Verpacken von Tabletten oder für Drehzahlmessungen.

Was bringt das Verfahren?

Da der Sensor auf die Magnetfeldstärke reagiert, kann der Messbereich über die Wahl des Targetmagneten festgelegt werden. Ein stärkerer Magnet vergrößert den Messbereich.

Trotz dieses großen Messbereichs können durch die hohe Empfindlichkeit selbst kleinste Wegänderungen erfasst werden. Beides in Kombination ist ein deutlicher Vorteil zum Hall-Verfahren, das nur Messbereiche bis 30 mm bereitstellen kann und die Empfindlichkeit zum Messbereichsende stark abnimmt

Für kleine Stückzahlen stehen Standardmodelle in Edelstahl bzw. Kunststoff zur Auswahl.

Bei hohen Stückzahlen ermöglicht das intelligente Schaltungsdesign einen hohen Freiheitsgrad bei der Gestaltung des Sensors. So können die Sensorelemente bspw. aneinander gereiht werden, um über eine lineare Strecke präzise zu messen. Der Magnet verfährt dann parallel zum Sensor.

Die Elektronik um das Sensorelement wird kundenspezifisch angepasst. So wurde für den Dämpfer von Waschmaschinen bereits eine OEM-Version des mainSENSORs entworfen, in der der Sensor außen auf dem Dämpfer aufgeclipst wird und dort per integrierten Magneten die Schwingung der Trommel erfasst.

Dipl.-Ing. (FH) Christian Niederhofer Produktmanagement mainSENSOR Christian.niederhofer@Micro-Epsilon.de

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Sensorik

Messe-Neuheiten

Inspektion spiegelnder Oberflächen mit reflectCONTROL Compact Auf spiegelnden Oberflächen sind herkömmlichen Bildverarbeitungssystemen Grenzen gesetzt. Speziell für diese Oberflächen ist das reflectCONTROL Compact von Micro-Epsilon entwickelt worden.

In zahlreichen Branchen werden immer höhere Anforderungen an die Qualität und das Erscheinungsbild der Oberfläche gestellt.

So müssen z.B. Touchscreens von Smartphones oder Armaturen in Autos frei von Beschädigungen sein. Oftmals erfolgt die Inspektion dieser Teile per Sichtprüfung, wobei die Ergebnisse meist nicht eindeutig sind. Zusätzlich führen Tagesform bzw. Ermüdung des

Prüfpersonals zu schwankenden Prüfergebnissen.

Insbesondere spiegelnde Oberflächen stellen sowohl die manuelle als auch die automatisierte Oberflächeninspektion vor große Herausforderungen.

Speziell für diese Oberflächen wurde das reflectCONTROL Compact entwickelt. Damit können die Messergebnisse dokumentiert und objektiv verglichen werden. Zusätzlich können für Prozessverbesserungen wichtige Rückschlüsse gezogen werden.

Das vollintegrierte System ist in zwei Ausführungen mit verschiedenen Messfeldern erhältlich. Mit der 2D-Version werden Defekte auf spiegelnden Oberflächen erkannt.

Die 3D-Version erlaubt zusätz-

lich die Vermessung spiegelnder Oberflächen mit SubmikrometerGenauigkeit. Das Gerät kann sowohl im Einzelbetrieb produktionsbegleitend verwendet als auch in eine Anlage integriert werden.

Alle Komponenten sind in einem kompakten Gerät mit höhenverstellbaren Füßen integriert. Im Gehäuse befinden sich ein Bildschirm zur Streifenprojektion sowie bis zu zwei Kameras. Um Fremdlichteinflüsse zu vermeiden, kann das Messfeld auf allen vier Seiten abgedunkelt werden. Die Bedienung erfolgt über einen Touchscreen bzw. über Maus und Tastatur, die

über USB angeschlossen werden. Über die Ethernet-Schnittstelle kann das reflectCONTROL Compact in Anlagen eingebunden werden. Für die Triggerung steht ein Digital-I/O-Interface zur Verfügung. Über VGA kann ein externer Bedienmonitor angeschlossen werden. Die vorinstallierte Bedien- und Auswertesoftware zeigt in der 2DVersion Oberflächendefekte an.

Die 3D-Version liefert eine Punktewolke. Die gewonnenen Daten können in Bildverarbeitungsprogrammen weiterverarbeitet werden.

Inline-Farbmessung automatisiert Kunststoffproduktion Mit dem Inline-Farbmesssystem colorCONTROL ACS7000 von Micro-Epsilon kann die Farbe von Spritzgussteilen direkt nach der Entnahme aus der Form und nicht erst nach dem Abkühlen kontrolliert werden. Die beschriebene Methode spart Zeit und ermöglicht eine 100%-Kontrolle.

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Sobald Teile unterschiedlicher Hersteller aus unterschiedlichen Werkstoffen in Baugruppen kombiniert werden, wird die sichere Einhaltung geforderter Farbwerte zu einem wichtigen Thema für die Qualitätssicherung. Für eine 100%-Kontrolle des exakten Farbtons der Produkte beim Kunststoffspritzguss entwickelte und erprobte das Kunststoff-Zentrum SKZ eine Methode für verschiedene Oberflächen. Dabei wurde auf eine empirisch ermittelte Korrelation der Farbe zwischen warmen und kalten Teilen zurückgegriffen (Thermochromie-Verhalten).

Schon bei einem Temperaturunterschied von 20°C können je nach Einfärbung Farbabweichungen von mehr als 2 ΔE-Einheiten entstehen. Durch Farbmessungen mit colorCONTROL ACS7000 und

Temperaturmessung mit dem Infrarot-Sensor thermoMETER CT wird bei mehreren unterschiedlichen Temperaturstufen eine Masterkurve erstellt. Sie beschreibt das Thermochromie-Verhalten des eingefärbten Polymers. Damit können Farbwerte, die noch am warmen Bauteil ermittelt wurden, auf Raumtemperatur umgerechnet werden.

Durch zuvor ermittelte und in der Software hinterlegte Abkühlkurven können die bei Entformungstemperatur ermittelten Farbwerte auf eine Referenztemperatur (20 °C) umgerechnet werden. Die Farbe wird automatisch und früher als bisher geprüft.

Damit können die Produktivität und die Ausbeute im Vergleich zu den herkömmlichen Stichproben optimiert werden.

Messe-Neuheiten 2015 Zu sehen auf:

Weg, Abstand und Position unter Druck präzise messen Das eddyNCDT 3005 von MicroEpsilon ist ein neuartiges leistungsfähiges Wirbelstrom-Messsystem für schnelle und präzise Wegmessung. Auf Grund der druckresistenten, temperaturstabilen und kompakten Bauweise ist eddyNCDT 3005 bestens zur Integration in die Maschine geeignet.

Die berührungslosen WirbelstromSensoren von Micro-Epsilon sind extrem präzise und messen Weg, Abstand, Verschiebung, Position, Schwingung, Vibration etc. mikrometergenau. Druck, Schmutz, Öl oder hohe Temperaturen haben nur geringen Einfluss auf die Messgenauigkeit. Gerade in der rauen Industrieumgebung ist das

Wirbelstrom-Messsystem besonders stark. Der Sensor und auch der kompakte Controller des eddyNCDT 3005 sind temperaturkompensiert. Dadurch wird die außergewöhnliche Messgenauigkeit auch bei erhöhten Umgebungstemperaturen oder Temperaturschwankungen, wie sie beispielsweise in der Automobilfertigung vorherrschen, erreicht. Ausgelegt für Umgebungstemperaturen bis +125 °C, können die Sensoren optional in einer HochtemperaturVersion für Temperaturen von -30 °C bis +180 °C ausgeführt werden. Zudem sind Controller, Kabel und Sensor druckbeständig bis zu 10 bar. Kompakte, robuste Bauformen und hohe Messgenauigkeit bei gleichzeitig besonders attrak-

SPS/IPC/DRIVES / Nürnberg 24.11.2015 - 26.11.2015 Halle 7A / Stand 130

tivem Preis-Leistungs-Verhältnis prädestinieren diese Sensortypen vor allem für Serienanwendungen und die Integration in Maschinen und Anlagen.

confocalDT bringt Licht ins Dunkle Der neue confocalDT IFC 2461 erweitert die Reihe der konfokal-chromatischen Controller.

Er zeichnet sich durch stabile Messergebnisse bei Messraten bis zu 25 kHz aus. Besonders bei dunklen Targets und bei der Dickenmessung transparenter Targets werden die Vorteile der verbesserten optischen Komponenten sehr deutlich.

Verbesserte optische Komponenten, stärkere Messeigenschaften, keine externe Lichtquelle – so lässt sich der neue konfokal-chromatische Controller confocalDT IFC2461 kurz und präzise beschreiben. Mit diesem Controller wurde die Produktfamilie confocalDT um ein weiteres Modell ergänzt. Der confocalDT IFC2461 bringt nicht nur höhere Messraten mit bis zu 25 kHz für schnellere Messungen und die Regelung dynamischer Prozesse, er liefert

auch stabile Messergebnisse. Im Vergleich zu Xenon-Lichtquellen ist die integrierte Lichtquelle langlebiger, was sowohl Wartungs- als auch Anschaffungskosten deutlich verringert. Die Belichtungszeit lässt sich aktiv einstellen, um verschiedene Oberflächen zu kompensieren.

Erhältlich sind zwei verschiedene Varianten des Controllers: die Standardvariante und die Multipeak-Variante. Bei dieser sind sechs Peaks, und damit die einseitige Dickenmessung von bis zu fünf Schichten, möglich. Anwendung findet der IFC2461 besonders in der Glas-, Flaschen- und Display-Industrie und dann, wenn es um schnelle Inline-Prozesse geht.

Die konfokal-chromatischen Sen­ soren werden sowohl zur Abstandsmessung als auch zur Dickenmessung von transparenten Materialien eingesetzt.

Die High-End Controller erreichen Messraten von 10 kHz (IFC2451), 25 kHz (IFC2461) bzw. 70 kHz mit externer Xenon-Lichtquelle (IFC2471) und bieten als Schnittstelle EtherCAT, Ethernet, RS422 und Analog Out. Die Übertragung der optischen Signale zwischen Sensor und Con­troller erfolgt über Lichtwellenleiter.

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Sensorik

Engagement

Girls’Day 2015: Und welches Rot hast Du? Roter Nagellack ist beliebt bei jungen Frauen, keine Frage. Aber trotzdem ist Rot noch lange nicht gleich Rot. Die 21 Teilnehmerinnen, die heuer beim Girls’Day dabei waren, können das bestätigen.

Sofia Seidl (l.) und Nicole Frank beim Messen der Nagellack-Farben.

Die 13- bis 15-Jährigen durften nämlich, so richtig mädchenlike, Nagellack-Farben vermessen. Das colorCONTROL ACS7000 hat das „gesehen“, was das menschliche Auge

praktisch nicht mehr wahrnimmt – den minimalen Unterschied, der Rot von Rot trennt.

Berührungsängste in Sachen Technik konnte man bei keiner der jungen Damen erkennen.

Alle sind mit Spaß und Eifer an die Aufgabenstellung herangetreten. Auf Papierträgerstreifen wurde zunächst der Lack aufgetragen.

Während der Trocknungsphase bekamen die Teilnehmerinnen viele Erklärungen zur Übung an sich und zur Farbenlehre und Farbmessung anhand der Farbmodelle RGB (Monitor) und CMYK (Offsetdruck). Aufhänger der Übung: Die Kappe des Fläschchens und der Nagellack müssen unbedingt identisch sein, denn gekauft wird vom Kunden nach dem Farbeindruck der Kappe, falls das Fläschchen nicht transparent ist. Den Teilnehmerinnen wurden die einzelnen Messsystemkomponenten vorgestellt, also Sensor, Controller und Notebook. Von den vier Nagellacken lagen im Controller bereits die Referenzfarbwerte vor.

Diese nutzt der Controller für Vergleiche mit den Farbwerten der aktuellen Probe. Liegt die gemessene Farbe innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches, so wird diese Farbe als erkannt signalisiert. Alle waren vom Webinterface beeindruckt, das im Controller des ACS 7000 integriert ist und das unter anderem das Aufnehmen von Referenzfarben für eine

vergleichende Farbmessung ermöglicht. Der Girls’Day ist immer ein ganz besonderes Highlight für technikbegeisterte Mädchen – lernen sie doch spielerisch einfach und mit viel Praxis die Welt der Technik kennen. Betreut wurden sie von Franziska Kiendlbacher, Raimund Kapsreiter, Franz Werner, Wolfgang Muggendobler, Johannes Zauner, Tobias Heller, Magdalena Griesbacher, Michael Seidl, Justin Lindinger, Maximilian Bauer, Christoph Schmoigl, Leonhard Egger, Christian Schrimpf und Michael Schäufl.

Maria Wimmer, Lea Auer und Sophia Kronpaß an der Pneumatikstation.

Großer Erfolg zum kleinen Jubiläum: THD vergibt 62 Deutschlandstipendien

Micro-Epsilon unterstützt zahlreiche Projekte der Region. Besonders wichtig ist dabei der Bereich Bildung. So ist es selbstverständlich, dass das Deutschlandstipendium unterstützt wird. Hier fördern Bund und private Mittelgeber Studenten aller Nationalitäten, die sich leistungsstark und engagiert zeigen. 300 Euro pro Monat bekommen sie, wenn der bisherige Werdegang herausragende Leistungen in Stu-

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dium und Beruf erwarten lässt. In Deutschland sind drei Viertel aller staatlichen und staatlich anerkannten Hochschulen und mehr als 4.000 Förderer beteiligt. Nicht nur der Erfolg an der Schule und/oder der Uni zählt, sondern auch das gesellschaftliche Engagement, zum Beispiel in Vereinen, der Politik, Kirche oder Hochschulpolitik. Die Technische Hochschule Deggendorf vermeldete einen neuen Rekord.

62 Deutschlandstipendien, mehr als je zuvor, konnten vergeben werden. Die Stipendiatinnen und Stipendiaten trafen sich, im Rahmen der Jobbörse „firstcontact“, zusammen mit ihren Förderern zur feierlichen Übergabe. „Wir sind stolz und überwältigt, dass wir dieses Jahr nochmals deutlich mehr Stipendien einwerben konnten. Das Feedback der Firmen und Förderer war fantastisch, teilweise haben

sie sogar bei uns angefragt, ob sie noch mitmachen dürfen“, berichten Martina Heim und Katja Schneider, die Verantwortlichen für das Deutschlandstipendium vom Career Service der Technischen Hochschule Deggendorf (THD). „Das Deutschlandstipendium ist ein hervorragendes Instrument zur Förderung qualifizierten Nachwuchses. Denn dies sind die kompetenten Kräfte von morgen. Von Beginn an waren wir zunächst in Passau dabei.

Inzwischen fördern wir auch in Deggendorf, Landshut und Regensburg. Unseren aktuell fünf Stipendiaten bieten wir die Möglichkeit Praxiserfahrung durch Praktika und in Form von Abschlussarbeiten im Hause Micro-Epsilon zu erlangen“, so Geschäftsführer Thomas Wißpeintner.

Chronik

Sensorik

capaNCDT damals ... und heute Seit mehr als 45 Jahren löst Micro-Epsilon die schwierigsten Aufgaben für die Messung von Weg, Abstand, Position, Farbe und Temperatur. Der Fortschritt ist stets das Ziel. So auch bei den kapazitiven Sensoren, die berührungslos Weg, Abstand und Position messen. Sie sind temperaturstabil und nanometergenau, benötigen jedoch ein sauberes Umfeld. capaNCDT Sensoren sind für alle leitenden Messobjekte wie z.B. Metalle oder auch Halbleiter geeignet. capaNCDT Sensoren werden vor allem in der Halbleiterindustrie und der Medizintechnik eingesetzt.

1986

2014

Micro-Epsilon präsentierte im Jahr 1986 zum ersten Mal die kapazitive Sensorserie capaNCDT. Die Sensoren galten schon damals als besonders präzise. Zu dieser Zeit wurden die Produkte zum Teil in Eigenproduktion hergestellt, zum Teil als „Privat Label“ bezogen.

Branchenindex Automatisierung.......................... 6, 16, 19, 20 Automotive.............................................. 7, 21 Fahrzeugbau .................................... 7, 10, 16 Kunststofftechnik ................................ 6, 8, 20 Maschinenbau ...................................... 11, 19 Medizintechnik...................................... 11, 19 Metallverarbeitung ................................ 12, 23 Prozessüberwachung............................. 9, 10 Qualitätssicherung............................ 8, 17, 20 Robotik........................................ 6, 14, 16, 17 Schweißtechnik............................................. 5

Das capaNCDT 6110 ist ein neuartiges kapazitives Einkanal-Wegmesssystem, bestehend aus einem kompakten Controller, dem Sensorkabel und dem Sensor.

Durch die miniaturisierte Controller-Bauform und die einfache Bedienung ist das capaNCDT 6110 besonders zur Maschinen- und Anlagenintegration geeignet.

Produktindex capaNCDT Kapazitive Wegsensoren........................................................................................ 9, 24 colorCONTROL ACS7000 Inline-Farbmesssystem........................................................... 8, 20, 22 confocalDT Konfokale Sensorsysteme für Weg, Abstand, Position ............................................ 21 eddyNCDT Wirbelstrom-Wegsensoren............................................................................... 4, 11, 21 ELTROTEC Technische Endoskope............................................................................................... 7 gapCONTROL Laser-Profilsensoren zur Spaltmessung............................................................... 10 mainSENSOR Magneto-induktive Abstandssensoren........................................................... 18, 19 optoNCDT Laser-Wegsensoren (Triangulation).................................................................... 12 - 15 reflectCONTROL Compact Lackinspektionssystem für glänzende Oberflächen...................... 20 scanCONTROL 2D/3D Laser-Profilsensoren................................................................................. 6 thermoMETER Intelligente Infrarot Temperatursensoren......................................................... 5, 20 thermoIMAGER Kompakte Wärmebildkamera.............................................................................. 5 turboSPEED DZ140 Drehzahl-Messystem für Turbolader ............................................................ 7

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.com/MicroEpsilon www.youtube.com/MicroEpsilonSensors .com/microepsilon

www.xing.com/companies/micro-epsilonmesstechnik

ร nderungen vorbehalten / Y9760345-A111105GKE

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG Kรถnigbacher Str. 15 D-94496 Ortenburg Tel. +49 (8542) 168-0 Fax +49 (8542) 168-90 info@micro-epsilon.de www.micro-epsilon.de