Berührungslose Geschwindigkeitsmessung mit dem Speetec, der die Abzugsgeschwindigkeit auf dem Förderband misst und sie zum kontinuierlichen Vorschub der Extruderpresse synchronisiert.

Messtechnik

Berührungslose Geschwindigkeits- und Längenmessung

Speetec heißt der neue, berührungslos arbeitende Sensor von Sick für die Geschwindigkeits- und Längenmessung nahezu beliebiger, linear bewegter Objekte.

Mit Speetec erweitert Sick sein bisheriges Portfolio für die Geschwindigkeits- und und Positionsmessung linearer Bewegungen um eine berührungslos direkt auf die Materialoberfläche messende Technologie. Kritische Messradapplikationen lassen mit dem Speetec jetzt besser umsetzen, zumal der Sensor auch die von Inkremental-Encodern bekannten TTL- oder HTL-Schnittstellen bietet. Gleichzeitig eröffnen sich – auch durch besondere Funktionalitäten des Speetec – völlig neue Anwendungsmöglichkeiten.

Dieser berührungslose Sensor schließt eine Lücke

Aus Marktsicht schließt der berührungslos arbeitende Sensor die Lücke zwischen wirtschaftlichen, indirekt messenden Encoder-Lösungen und Laser-Velocimetern. Die messen zwar ebenfalls berührungslos, schneiden aber durch ihren vergleichsweise hohen Preis und den sicherheitsbedingt hohen Integrations- und Betriebsaufwand bei den Total Cost of Ownership häufig schlecht ab.

Letzteres liegt daran, dass übliche Velocimeter mit Laserlicht der Klasse 3 arbeiten. Dies bringt eine Reihe erforderlicher, technischer und organisatorischer Schutzmaßnahmen mit sich – die mit entsprechendem Aufwand und zusätzlichen Kosten verbunden sind.

Klasse-1-Laser für die sichere Geschwindigkeitsmessung

Anders bei Speetec: der Geschwindigkeitssensor von Sick arbeitet mit einem Laser der Klasse 1. In dieser niedrigsten Gefährdungsklasse ist die Leistung des Senders so gering, dass sie für das Auge ungefährlich ist. Sicherheitsbedingter Zusatzaufwand entfällt und macht den Speetec zudem problemlos integrierbar.

Wirtschaftliche Vorteile des Speetec

Die so gesparten Kosten sowie die Verbesserung der Produktivität, die Reduzierung von Verschnitt und die Einsparung von verschleißbedingten Reparatur- und Servicekosten gewährleisten eine schnelle Amortisation – der Return on Investment wird oftmals schon innerhalb weniger Monate erreicht. Der Speetec bietet durch sein Messprinzip, seine kompakte Baugröße und seine Integrationsfreundlichkeit weitere deutliche Vorteile.

Bewegung direkt auf die Oberfläche erfassen

Die berührungslose Messung erfolgt im Laserdopplerverfahren bei Geschwindigkeiten bis zu 10 m/s. Zwei Sender emittieren Laserlicht – einmal mit der Laufrichtung des Materials, einmal dagegen. Beim Auftreffen auf die Oberfläche wird die Wellenlänge des Lichtes mit der Laufrichtung gestreckt und gegen diese gestaucht. In den kombinierten Sende-Empfangseinheiten des Speetec werden die emittierten Wellenlängen mit den ausgesendeten verglichen und aus dem Unterschied die Geschwindigkeit der Oberfläche errechnet. Und dies mit hoher Präzision: bei einer Auflösung von vier Mikrometern erreicht die Genauigkeit bezogen auf eine Objektlänge von einem Meter einen Millimeter und die Wiederholgenauigkeit einen halben Millimeter.

Benchmark für Start-Stopp-Applikationen und Beschleunigungsmessungen

Beide Laser im Speetec arbeiten unabhängig voneinander. Dadurch können mögliche Montagetoleranzen und Oberflächenschwankungen beispielsweise bei welligen Oberflächen kompensiert werden – was die Messgenauigkeit weiter verbessert. Das Erkennen und Messen in wechselnden Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen erreicht dadurch eine zusätzliche Präzision.

Zudem ist mit dem Speetec auch eine Messung von dynamischen Bewegungen möglich. Zwischen dem Start der Bewegung und der Messwertausgabe vergehen gerade einmal drei Millisekunden, während vergleichbare Systeme deutlich langsamer sind, so der Hersteller. Insbesondere für Applikationen mit hoher Bewegungsdynamik bietet der schlupffreie und schnelle Speetec somit neue Lösungsmöglichkeiten.

Auch sehr kurze Objekte sind für den Speetec kein Problem

Gleiches gilt auch für die Geschwindigkeitsmessung kurzer Materialien: während dies mit vielen Velocimetern oft nicht möglich ist, weil sie mehrere Meter Materialvorlauf benötigen, bevor die Messung ausreichend genau läuft, können mit dem Speetec bereits Einzelteile in der Größe einer Visitenkarte gemessen werden.

Anwendung in unterschiedlichsten Industrien und Applikationen

Mit dem Speetec können Länge, Geschwindigkeit und Position in linearen Bewegungen, in der Beschleunigung sowie in Start-Stopp-Applikationen gemessen werden. Zugleich eignet sich die berührungslose, beschädigungs-, verschleiß- und schlupffreie Messung für Endlosbahnen unterschiedlichster Materialien ebenso wie für Zuschnitte und kurze Materialien. Dies macht den Speetec zum geeigneten Sensor für eine Vielzahl von Messszenarien und Applikationen.

  • Zahlreiche Einsatzmöglichkeiten bietet sich in der Verpackungsindustrie oder im Digitaldruck, wenn Folien oder Kartonagen mit empfindlichen Oberflächen oder mit Dekoren verarbeitet werden sollen. Hier schützt die berührungslose Messung vor Beschädigungen und vermeidet das Aufbringen von Marken, um Schneide- und andere Verarbeitungsprozesse zu triggern.
  • In der Kunststoffextrusion, in Maschinen für das Be- und Verarbeiten von Langgut, Rohren oder Profilen, in der Baustoffproduktion, in der Holzverarbeitung oder in der Reifenindustrie erschließt der Speetec Anwendungsfelder, in denen Messradencoder aufgrund von Materialeigenschaften oder Umgebungsbedingungen an ihre Grenzen stoßen.
  • Gleichzeitig löst er auch völlig neue Applikation, die sich mit einem berührungslosen Messsystem erstmals technisch lösen lassen.
  • Andere Aufgabenstellungen sind jetzt wirtschaftlich sinnvoll realisierbar. Zuschnittsprozesse, in denen es auf eine gleichbleibende und dokumentierbare Teilelänge ankommt, Anwendungen der Qualitätsinspektion und Bildverarbeitungsapplikationen, die hochgenaue Geschwindigkeitswerte benötigen, sind ebenfalls Bestandteil des breiten Einsatzspektrums.

Stefan Schneider

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