Slimme lasertriangulatiesensoren voor nauwkeurige automatisering

LASERSENSOREN MET ETHERCAT- EN ETHERNET/IP-INTERFACES COMBINEREN PRECISIE EN INTEGRATIEGEMAK

Optische meetmethoden zoals lasersensoren spelen een belangrijke rol in de automatiseringstechnologie. Voor nauwkeurige afstandsmetingen zijn lasertriangulatiesensoren het instrument bij uitstek. Deze meten en testen geometrische grootheden in tal van industriële sectoren. Voor directe integratie in de productieomgeving levert Micro-Epsilon lasersensoren met geïntegreerde EtherCAT- of EtherNet/IP-interfaces. Deze combineren precisie en integratiegemak in een uiterst compacte sensor.

Meetsensoren die in de fabrieksen fabrieksautomatisering worden gebruikt, moeten aan tal van eisen voldoen. Naast nauwkeurigheid zijn hoge meet- en verwerkingssnelheden en zo reproduceerbaar mogelijke meetresultaten vereist. Lasersensoren hebben wat dat betreft vaak de voorkeur: ze maken zeer nauwkeurige verplaatsings-, afstands- en positiemetingen mogelijk in een breed scala aan meettaken.

EtherNet/IP

meerdere apparaten en machines. Integratie via EtherCAT of EtherNet/ IP vergemakkelijkt de communicatie, vooral in moderne installaties. Dankzij de directe data-uitvoer zijn de meetwaarden realtime beschikbaar.

Signaalstabiliteit

De optoNCDT 1900 lasertriangulatiesensoren van Micro-Epsilon zijn beschikbaar met een EtherCAT-of EtherNet/ IP-interface.

www.micro-epsilon.com

Er is een toenemende vraag naar moder ne interfaces die gemakkelijke integratie in bestaande besturingsomgevingen mogelijk maken. De optoNCDT 1900 lasertriangulatiesensoren van Micro-Epsilon spelen hierop in. Naast de uitvoeringen met EtherCAT zijn er nu ook nieuwe modellen die zijn uitgerust met een EtherNet/IPinterface. De geïntegreerde veldbusinterfaces maken eenvoudige integratie mogelijk van deze sensoren in Industrial Ethernet-besturingssystemen.

Dit komt vooral ten goede bij hele snelle processen en bij netwerken met

De lasersensoren bieden tweestaps meetwaardemiddeling om het signaal te optimaliseren. Dit zorgt voor een meer vloeiend signaal bij randen en stapsgewijze patronen, terwijl overshoot van signalen wordt vermeden. Het kunnen garanderen van een nauwkeurige signaalcurve is vooral een uitkomst bij snelle metingen van bewegende delen.

Intelligente oppervlaktecontrole

De sensoren zijn ook uitgerust met intelligente oppervlaktecontrole. De Advanced Surface Compensation functie werkt met nieuw ontwikkelde algoritmen en maakt stabiele meetresultaten mogelijk, zelfs op veeleisende oppervlakken. Als het te meten oppervlak bijvoorbeeld verandert van matzwart naar glanzend of van licht naar donker, zorgt de slimme technologie ervoor dat de belichtingstijd zich aanpast aan de omstandigheden van het betreffende meetobject. Om de meetwaarden te bepalen, projecteert de lasersensor de rode laserpunt met een golflengte van 670 nm op het doel. Het laserlicht wordt in een bepaalde reflectiehoek gereflecteerd en treft een optisch systeem op de CMOS-lijn in de sensor. Bij snel wisselende objecten van helder naar donker zou zonder intelligente oppervlaktecontrole slechts een kleine hoeveelheid licht de ontvangstmatrix bereiken. Daarentegen zou de intensiteit te hoog zijn bij een snelle overgang van donkere oppervlakken naar glanzende voorwerpen. In beide gevallen zou het resultaat onnauwkeurig of zelfs onbruikbaar zijn. De sensor laat zich wat dat betreft ook niet van de wijs brengen door de storende invloeden van omgevingslicht en kan worden gebruikt in sterk verlichte omgevingen.

Advanced Surface Compensation regelt de belichtingstijd en ook de intensiteit van het uitgestraalde licht tijdens de meettaak zodanig dat de reflectie op de CMOS-lijn in het perfecte bereik ligt. Vervolgens berekent de sensor de afstandswaarden met micronnauwkeurigheid via de driepuntsrelatie tussen de laserdiode, de meetpositie op het object en de weergave op de CCD-lijn. De vastgestelde waarden kunnen via de veldbusinterfaces als analoge of digitale uitgangssignalen worden ingevoerd in de besturing.

Lasersensoren maken een nauwkeurige positionering van de printkop mogelijk.

Montage en ingebruikname

Een gepatenteerd montageconcept zorgt voor een reproduceerbare montage van de optoNCDT 1900. Hierbij wordt de sensor automatisch in de juiste positie gebracht via montagehulzen. Dit maakt een eenvoudige vervanging van de sensor mogelijk, alsmede een nog nauwkeurigere laseruitlijning. Dit is vooral handig bij het vervangen van sensoren. Er is

Productnieuws

Speciale meetwagens worden gebruikt voor het testen van hogesnelheidsspoorlijnen waarin optoNCDT 1900LL laserverplaatsingssensoren zijn geïntegreerd.

geen externe besturingseenheid nodig om de sensor te bedienen, aangezien de besturing volledig is geïntegreerd in de compacte sensorbehuizing. Dankzij de geringe afmetingen kan de lasersensor ook in kleine ruimtes worden geïntegreerd.

Toepassingen

De lasertriangulatiesensoren worden overal gebruikt waar hoge eisen worden gesteld aan precisie en integratiegemak. Enkele voorbeelden:

• Precieze positionering met hoge resolutie bij het printen van printplaten. Bij het printen, solderen en assembleren van printplaten is de exacte hoogtepositionering van de printkop cruciaal voor een vlekkeloos proces. De lasersensoren maken een nauwkeurige positionering van de printkop mogelijk. Ongeacht oppervlaktereflecties leveren deze sensoren nauwkeu- rige meetresultaten die worden gebruikt om de hoogte in te stellen en de randen te detecteren.

Lasertriangulatiesensoren worden ook gebruikt voor zeer nauwkeurige afstandsmeting op metalen of gelakte oppervlakken tijdens het positioneren van de carrosserie van auto’s.

• Positionering van meetkoppen in meetmachines. Coördinatenmeetmachines worden vaak gebruikt om componenten te meten. De lasertriangulatiesensoren worden gebruikt om sensorkoppen snel te positioneren. Dankzij hun geavanceerde technologie maken deze sensoren een snelle en nauwkeurige positionering van de meetkop mogelijk.

• Meten van de slijtage van hogesnelheidslijnen. Voor de inspectie van hogesnelheidsspoorlijnen worden speciale meetwagens gebruikt. Deze zijn uitgerust met optoNCDT 1900LL laserafstandssensoren, die de afstand tot het spoor met een hoge meetsnelheid detecteren. Hun smalle laserlijn compenseert onregelmatigheden om afgevlakte meetwaardecurves te genereren. Dit is bijzonder geschikt voor het bepalen van het lengteverloop van de rails. Deze robuuste sensoren zijn ongevoelig voor fluctuerende reflecties en omgevingslicht.

• Positiedetectie van de wagenbak. Voor geautomatiseerde verwerking van autocarrosserieën is een exacte bepaling van de positie van de carrosserie ten opzichte van het bewerkingsgereedschap noodzakelijk voor bijvoorbeeld boren, ponsen of monteren van assemblages. Voor zeer nauwkeurige afstandsmetingen op metalen of gelakte oppervlakken worden triangulatiesensoren gebruikt. Hier zijn vooral hun ongevoeligheid voor omgevingslicht en hun hoge meetnauwkeurigheid doorslaggevende voordelen.

Elincom Electronics

Embedded module voor AI

JetKit-3010 van Elma Electronic beschikbaar met een combinatie van de NVIDIA Jetson AGX Xavier module met 512 CUDA-cores en 64 Tensorcores in een CompactPCI Serial-architectuur. De JetKit-3010 is als standalone board beschikbaar, maar kan ook in een compact testsysteem worden geleverd.

Voor onderzoek en ontwikkeling met AI-componenten is nu de op open standaarden gebaseerde

De 3U CPCI Serial-gebaseerde JetKit-3010 is bedoeld voor systeemontwikkelaars en biedt hen de deep learning technologieën om AI-enabled video-inspectie, analyse, objectdetectie en her- kenningsmogelijkheden te implementeren. Hiermee kunnen slimmere en betrouwbaardere systemen ontwikkeld, getest en geproduceerd worden.

Kenmerken:

• Display controller: 3840 x 2160 bij 60 Hz (tot 36 bpp) via HDMI, en multi-stream HD-video.

• I/O: M.2 NVME, HDMI, 4x USB, 2x Gigabit Ether net en PCIe x8 interface.

• 3U CompactPCI (CPCI) serial architectuur voor eenvoudige integratie met boards van derden.

Ventilatorloze box-PC

Gateways voor meerdere netwerken

Om zich aan te passen aan verschillende toepassingen en ruwe omgevingen, is de WEBS-85H1

De WEBS-85H1 is een ventilatorloze box-PC, die is gebaseerd op een 10e generatie Intel Core processor met geïntegreerde Intel UHD Graphics 630. Voor connectiviteit biedt de boxPC 3x GbE LAN, WiFi/BT module en LTE via M.2 (optionele WiFi/LTE antenne). Voor monitoring-toepassingen worden drie 4K-schermen ondersteund (1x HDMI 2.0, 1x HDMI 1.4, 1x DP). Voor opslag bevat hij dubbele 2,5" SSD en CFast slots, en kan de gebruiker uitbreiden via M.2 en mPCIe voor extra dubbele SATA.

Netwerk-switches

IEC 61000-6-2/4 gecertificeerd en heeft hij een hoge standaard van betrouwbaarheidstesten doorstaan, zoals een vibratietest van 1 Grms/ 10-500 Hz en een schoktest van 50 G. Naast deze certificeringen, verzekeren een breed ingangsbereik (9-36 V) en uitgebreid werktemperatuurgebied (-20 °C tot +60° C) een stabiele werking in allerlei kritische omgevingen, zoals fabrieksautomatisering, intelligente magazijnen, real-time verkeerscontrolesystemen en automatische sorteer- en classificatietoepassingen.

Duranmatic introduceert van HMS Networks een nieuwe generatie Anybus gateways. Uitdaging voor HMS was een nieuwe serie gateways te ontwikkelen die meer en sneller data tussen twee verschillende automatiseringsapparaten versturen, sneller en eenvoudiger geconfigureerd kunnen worden en geschikt zijn voor meerdere netwerkprotocollen.

Nieuw is dat deze gateways voor meerdere netwerken geschikt zijn. In de netwerkversie kan er gekozen worden voor Profinet IO, Modbus/ TCP, EtherCAT per aansluitzijde. Hierbij kan Modbus/TCP als master of slave functioneren. De seriële RS23/485 versie ondersteunt Profibus, EtherCAT, Profinet en Ethernet/IP. Hiermee wordt ook ieder willekeurig ASCII protocol ondersteund.

De nieuwe modellen ondersteunen maximaal 1500 bytes per netwerktelegram en hebben een snelle reactietijd van 1 ms. Voor EtherCAT is dit zelfs 0,1 ms. Configureren gebeurt via een inter ne grafische webinterface. Er is geen aparte software meer nodig, alleen een laptop/tablet met ethernetpoort, een webbrowser en een LAN-kabel. Men hoeft slechts het IPadres in de browser in te geven en de configuratie pagina wordt automatisch opgestart.

Embedded computers voor AI-applicaties

De PROmesh P9+ en P10+ van Indu-Sol zijn de opvolgers van respectievelijk de PROmesh P9 en P10. Deze nieuwe Premium line switches zijn uitgerust met de mogelijkheid om de schermstromen van de aangesloten Profinet-kabels te meten. De P10+ meet daarbij ook de veroudering van de Profinet-kabels die in robotarmen en kabelrupsen gebruikt worden. De + in beide switches staat voor geïntegreerde omgevingssensoren die trillingen, licht, temperatuur en luchtvochtigheid meten. Plotselinge afwijkingen van deze sensorwaarden kunnen een indicatie zijn voor storingen. Voor systemintegrators en machinebouwers is de Basic Line op de markt gebracht. Deze switches, de PROmesh B8 en B16, zijn gecertificeerd voor Profinet, Industrial Ethernet en EtherNet/IP. Voor betere mechanische belasting en hogere EMC-bestendigheid heeft Indu-Sol gekozen voor een metalen behuizing met een throughput capaciteit die 30% hoger is ten opzichte van vergelijkbare switches. Ook hebben de Basic Line switches een dubbele backplane capaciteit en een 2x zo hoog inter n geheugen ten opzichte van vergelijkbare switches. De PROmesh U5 en U8 switches zijn ontworpen voor gebruikers van unmanaged switches. Deze switches zijn eveneens voorzien van een metalen behuizing.

De EPC-B3000 serie embedded computers bestaat uit de EPCB3522 en de EPC-B3588. De EPC-B3522 maakt gebruik van AMD Ryzen AM4 5000 series processoren met 16 cores en 32 threads om parallelle computing van AI algoritmen mogelijk te maken. De EPC-B3588 maakt gebruik van 12-de generatie Intel Core processoren, en heeft ondersteuning voor 128 GB DDR5 en PCIe x16 Gen 5 om snelle signalen tussen de processoren en add-on GPU-kaarten onmiddellijk over te brengen.

Zowel EPC-B3522 als EPC-B3588 maken gebruik van talrijke PCIeuitbreidingen om multitasking werklasten in edge computing te ondersteunen. Bijvoorbeeld, de PCIe x16 slots die door deze systemen worden gebruikt laten het gebruik van krachtige versnellingskaarten toe die nodig zijn voor AI-intensieve toepassingen. De EPC-B3000 serie is ontworpen voor edge applicaties die andere randapparatuur vereisen. Dienovereenkomstig beschikken beide oplossingen over diverse I/O naast COM-, USB- en LAN-poorten om het gebruik van PLC, digitale sensoren of op Ethernet gebaseerde apparatuur te vergemakkelijken.

Duranmatic Sick

HMI-PLC´s

De Horner XL-Prime all-in-one HMI-PLC´s bieden een nieuwe System on Module (SOM), met een snellere CPU, ingebouwde dataopslag en 100% niet-vluchtig geheugen. De XL-Prime is een 1 op 1 vervanger van de bestaande XL series; bestaande applicatieprogramma’s worden in minder dan 30 seconden overgezet. Dit alles in de meegeleverde IEC-6-1131 Cscape programmeeromgeving. Alle HMI-PLC´s zijn voorzien van een inter ne PLC, touch operatorinterface, LAN-, USB- en seriële poorten en hebben digitale en analoge I/O aan boord. De serie bestaat uit zes modellen met schermafmetingen van 3,5 tot 15 inch en I/O-configuraties vanaf 12 ingangen, 6 digitale uitgangen en 4 analoge ingangen. Naast de interne I/O kan er via CANopen/J1939 en Ethernet met externe apparatuur verbinding gemaakt worden. De volgende protocollen/opties zijn beschikbaar: Ethernet IP, Modbus TCP en BACnet; FTP file transfer, WebMI voor web-based remote monitoring; datauitwisseling met cloudtoepassingen via MQTT Sparkplug.

De lichtgeleidersensoren uit de WLL80-serie zijn gebruiksvriendelijk en robuust. Zo beschikken ze over een OLED-display met duidelijke menu’s en makkelijk bedienbare knoppen. Ten opzichte van de voorgaande sensoren, die uit de WLL180-serie, is de behuizing aangepast. De water- en stofdichtheid ligt op een nog hoger niveau (IP54) en de sensoren laten zich makkelijker monteren. De sensoren zijn ideaal voor die detectietoepassingen waar een standaardsensor niet bij kan. Ze zijn compatibel met bestaande glasvezelportfolio: de WLL80 heeft zelfde interface als de WLL180.