Die Stanzpresse ist ein Standardwerkzeug der Metallumformung. In vielen Betrieben läuft sie mit hoher Geschwindigkeit und kann pro Minute hunderte von Teilen bearbeiten. Vor dem einzelnen Stanzvorgang muss sichergestellt sein, dass Werkstück und Stanzreste vollständig aus dem Arbeitsbereich entfernt wurden. Andernfalls drohen Schäden an Stempel und Matrize sowie kostspielige Ausfallzeiten. Bei größeren Bauteilen kann die Auswurfkontrolle in der Regel von einfachen Sensoren erledigt werden.
Ganz anders ist die Situation bei kleinen und flachen Bauteilen, zumal gerade solche oft in großer Stückzahl und hoher Geschwindigkeit hergestellt werden. Unter den typischen Bedingungen der Metallumformung muss der Sensor für diese Aufgabe gleichzeitig sehr robust sein und die Objekte mit hoher Empfindlichkeit zuverlässig erkennen. Die Flächenlichtschranke R305 erfüllt beide Voraussetzungen: Sie nutzt ein robustes sensorisches Verfahren, das sich seit Jahrzehnten in zahllosen Anwendungen und unterschiedlichen Einsatzgebieten bewährt hat. Zugleich erweitert sie im Vergleich zu herkömmlichen Reflexionslichtschranken sowohl den Erfassungsbereich als auch den Funktionsumfang.
Herausfordernde Auswurfkontrolle
Der Arbeitsbereich einer Stanzpresse kann durch Schneidflüssigkeit oder Schmierstoffe kontaminiert sein, die ein optisches Signal potenziell behindern. Bei einer Reflexionslichtschranke mit nur einem punktförmigen Lichtstrahl ist hier schnell eine Totalblockade erreicht. Außerdem erzielen kleine Teile oft keine ausreichende Dämpfung des Strahls, sodass die Signalqualität auch ohne verschmutzungsbedingte Einschränkung verringert ist und ein korrekt ausgeworfenes Teil nicht erkannt wird.
Statt mit einem punktförmigen Strahl überwacht die Flächenlichtschranke R305 den Auswurfbereich mit einem breiten Lichtband, der aus fünf Strahlen von jeweils 12 mm Höhe besteht. Ihre maximale Reichweite beträgt 4 m, zusammen decken sie einen 60 mm breiten Bereich ab. Der Sensor prüft vor jedem Pressenhub, ob sich noch Teile im Detektionsbereich befinden. Erst wenn der Bereich frei ist, wird der nächste Arbeitsschritt freigegeben. Die flächige Erfassung gewährleistet, dass auch kleine oder unregelmäßig geformte Objekte sicher erkannt werden. Die Vorderkanten von flachen Teilen werden bereits ab einer Höhe von 2 mm detektiert – mit der extrem kurzen Reaktionszeit von 1 ms. So lässt sich ein konstanter Produktionsablauf sicherstellen und gleichzeitig das Risiko von Werkzeugschäden minimieren.
Zuverlässig in rauer Umgebung
Der Sensor wertet die einzelnen Strahlen getrennt aus. Damit wird eine Feinjustierung der Detektion an die Anwendung möglich. So können zum Beispiel hereinragende Maschinenkomponenten ausgeblendet oder Parameter so eingestellt werden, dass auch transparente und reflektierende Objekte erkannt werden.
In der Metallverarbeitung muss man davon ausgehen, dass Öl, Staub oder andere Verunreinigungen die Signalreserve im Laufe der Zeit verändern. Um dieser Beeinträchtigung zu begegnen arbeitet der R305 mit einer automatischen Signalkompensation, die die Sendeleistung kontinuierlich anpasst und schleichende oder plötzliche Veränderungen ausgleicht. Gleichzeitig bleibt die Detektion auch bei wechselnden Lichtverhältnissen stabil.
IO-Link für Zusatzfunktionen
Die integrierte IO-Link-Schnittstelle macht es möglich, die automatische Signalkompensation auch für die Zustandsüberwachung zu nutzen, da das Gerät Zustands- und Diagnosedaten zur Verfügung stellt. Dazu gehören zum Beispiel Informationen über die Signalqualität oder die Sendeleistung. Wartungseinsätze können bedarfsgerecht ausgelöst werden. IO-Link eröffnet außerdem den Zugriff auf weitere zusätzliche Gerätefunktionen. Parameter wie Reichweite, Kontrast oder Strahlauswertung lassen sich über die Steuerung einstellen und an die jeweilige Anwendung anpassen.
Die differenzierte Auswertung der einzelnen Lichtstrahlen kann außerdem zur Erfassung der Objekthöhe genutzt werden. Der Höhenwert wird zusammen mit der Information über die Objektanwesenheit übertragen und kann für Sortier- oder Überwachungsaufgaben verwendet werden. Damit erweitert die Flächenlichtschranke das klassische Funktionsprinzip um eine zusätzliche Dimension, ohne dass eine komplexere Sensortechnik erforderlich wäre.
Für unterschiedliche Anforderungen stehen zwei Betriebsarten zur Verfügung. Im hochauflösenden Modus liegt der Schwerpunkt auf der sicheren Erkennung kleiner Objekte, während im Standardmodus eine besonders hohe Betriebssicherheit erreicht wird.
Einfache Integration, vielfältige Anwendung
Um die mechanische Installation zu vereinfachen, lässt sich der Sensor anhand einer optischen Markierung am Gehäuse optimal positionieren. Damit werden unerwünschte Blindbereiche vermieden und die Erkennung sehr flacher Objekte ist sichergestellt. In engen Einbausituationen bietet die sogenannte Sidelooker-Version eine platzsparende Option: Ein Adapter mit integriertem Umlenkspiegel versetzt die Ausrichtung der Lichtstrahlen um 90 Grad.
Bei der Inbetriebnahme unterstützt eine Auto-Teach-Funktion die Einstellung der optimalen Parameter. Nach dem Ausrichten auf den Reflektor werden die zentralen Werte gespeichert, sodass bei einem Neustart keine erneute Justierung erforderlich ist. Per IO-Link können definierte Einstellungen auch von der Steuerung aus übertragen werden, was den Austausch eines Sensors vereinfacht. Die Flächenlichtschranke R305 lässt sich damit sowohl in neuen Anlagen als auch bei Nachrüstung mit geringem Aufwand integrieren.
Das Gerät bietet nicht nur bei der Auswurfkontrolle Vorteile gegenüber anderen Detektionstechnologien. In allen Anwendungen, in denen eine hohe Zuverlässigkeit unter dynamischen Bedingungen gefordert ist sorgt die Kombination aus robustem Messprinzip, flexibler Parametrierung und IO-Link-Kommunikation für die nötige Detektionssicherheit. Bei der Beladungskontrolle an Förderbändern etwa bieten die beschriebenen Features der R305 ebenfalls einzigartige Optionen: Die differenzierte Einstellung der einzelnen Lichtbänder kann für eine aktive Förderbandunterdrückung genutzt werden, um Vibrationen oder Höhenabweichungen eines Transportbands zu kompensieren. Wenn die Objekte auf dem Förderband durchbrochene Konturen aufweisen – wie das etwa bei Palettenfüßen der Fall ist – verhindert der breite Erfassungsbereich des Geräts die Mehrfachschaltung. Es kann die Palettenbasis sowie die Ladung und damit die Einheit des Objekts erkennen.
.jpg)
.jpg "Digitale Intelligenz trifft Produktion")
