Wissenswertes

Abstandshaltung zum Gatter

Für eine automatische Fütterung von Tieren in der Landwirtschaft werden sogenannte Futterroboter eingesetzt. Sie versorgen die Tiere mit der benötigen Futtermenge und schieben das Futter, wenn nötig auf.

mic Ultraschallsensoren oder lcs+ Ultraschallsensoren messen am Futterroboter den Abstand zum Gatter und zu den Tieren. Anhand der gemessenen Abstandswerte schiebt der Futterroboter die Futtermenge frisch auf.

Anwesenheitskontrolle

Je nach Größe der Box oder des Containers können Ultraschallsensoren mit einem Schaltausgang z.B. aus der mic+Familie eingesetzt werden. Um in kleinen Boxen zu messen, kann zwischen dem mic+25/D/TC , mic+35/D/TC oder mic+130/D/TC gewählt werden.

Bei größeren Containern empfiehlt sich der Einsatz eines mic+340/D/TC oder mic+600/D/TC. Falls die Box oder der Container mit mehreren Sensoren kontrolliert werden soll, empfiehlt es sich, diese untereinander zu synchronisieren.

Des Weiteren empfiehlt sich der pms Ultraschallsensor im Hygienic Design in der Lebensmittelbranche, der Pharmaindustrie oder der Getränkeindustrie.

Bahnkantenregelung

Die Ultraschall-Bahnkantensensoren bks und bks+ haben die Aufgabe, die Kante von bahnförmigen Materialien, die von einer Rolle abgewickelt werden und durch die verarbeitende Maschine geführt werden, zu erfassen. Die Lage der Kante wird benötigt, um den Bahnlauf nachzuregeln, so dass die Materialbahn immer sauber "in der Spur bleibt".

Die Ultraschall-Bahnkantensensoren sind als Gabelsensor aufgebaut und arbeiten als Einwegschranke. Im unteren Schenkel der Gabel sitzt ein Sender, der kontinuierlich Ultraschall abstrahlt. In dem oberen Schenkel befindet sich ein Empfangswandler, der das abgestrahlte Schallsignal empfängt und seine Intensität auswertet. Ein Bahnmaterial, welches in die Gabel des Bahnkantensensors eingeführt wird, deckt die Schallstrecke zwischen Sender und Empfänger weniger oder mehr ab. In Abhängigkeit des Abdeckungsgrades variiert die Intensität des Empfangssignals. Diese Änderung wird als Analogsignal 4-20 mA oder 4–20 mA für die Bahnlaufregelung ausgegeben.

Doppelbogenkontrolle

erkennt zwei oder mehr übereinander liegende Bogen oder Blätter. Die Produktfamilie dbk+4 ist bestens geeignet für den Einsatz an Papier verarbeitenden Maschinen wie Bogendruckmaschinen, Druckern, Kopierern oder Zusammentragmaschinen. Bei dickeren Materialien, Kunststoffplatten und groben Wellpappen kommt die dbk+5 Doppelbogenkontrolle zum Einsatz.

Durchmessererkennung

Mit einem Ultraschallsensor mit Analogausgang wird der Durchmesser einer Rolle oder eines Coils erfasst und der Rollenantrieb bzw. eine Bremse nachgeregelt. Typischer Einsatz für einen Ultraschallensor

mic+35/IU/TC bei kleinen Rollendurchmessern,

mic+130/IU/TC bei Rollendurchmesser bis 2,5 m.

Einsatz am Folienextruder

Die mic+ Ultraschallsensoren mit Analogausgang 0 – 10 V und 4 – 20 mA sind bestens geeignet für die Durchmesserregelung an einem Folienextruder.

Einwegschranke

Ultraschall-Einwegschranken werden in Anwendungen für das sichere Erkennen und schnelle Zählen von Objekten wie z.B. Flaschen in Abfüllanlagen der Getränkeindustrie aufgrund der kurzen Reaktionszeiten eingesetzt. Die Einwegschranke besteht aus einem Sender und Empfänger, die am Monatgeort im gewünschten Abstand gegenüber befestigt werden. Der Sender sendet zyklisch Schallimpulse aus, die vom Empfänger erfasst werden. Unterbricht ein Objekt den Schallstrahl zwischen Sender und Empfänger, wird der Schaltausgang des Empfängers gesetzt.

Etikettenerkennung

Der Etikettensensor esf-1 tastet hochtransparente, reflektierende Materialien, sowie metallisierte Etiketten und Etiketten beliebiger Farbe sicher ab. In Abhängigkeit von der erforderlichen Schallleistung stellt sich die Messzykluszeit automatisch ein.

Folienrissüberwachung

lässt sich mit allen Ultraschallsensoren mit Schaltausgang realisieren. Falls die Folie starke Wellen wirft, bietet es sich an, den Sensor als Zweiweg- oder Reflexionsschranke zu betreiben. Diese Betriebsart arbeitet auch dann noch sicher, wenn der Schall durch die Wellen in der Folie weggespiegelt wird. Alle Ultraschall-Näherungsschalter mit dem microsonic-Teach-in unterstützen die Betriebsart Reflexionsschranke.

Füllstandsmessung

Die klassische Anwendung für den Ultraschallsensor ist die Füllstandsmessung von Flüssigkeiten oder Schüttgütern in einem Behältnis. Die Sensoren erfassen kontaktlos Füllstände von wenigen Millimetern bis zu 8 Metern. Es stehen Ultraschallsensoren mit ein oder zwei Schaltausgängen für eine Min-/Max-Regelung oder mit Analogausgang 0 – 10 V und 4 – 20 mA für die kontinuierliche Füllstandsüberwachung zur Auswahl.

Mit dem pico+TF Ultraschallsensor (M22-Gehäuse), crm+ Ultraschallsensor (M30-Gehäuse) oder dem hps+ Ultraschallsensor (Prozessanschluss G1 oder G2) sind auch chemisch-resistente Versionen für die Füllstandsmessung verfügbar.

Füllstandsmessung in 6 bar Überdruck

sind mit den hps+Sensoren möglich. Die Sensoren sind zudem chemisch resistent und als Version mit zwei pnp-Schaltausgängen oder Analog- und Schaltausgang erhältlich.

Füllstandsüberwachung in kleinen Gefäßen

Bei der Füllstandsüberwachung in kleinen Gefäßen oder in beengten Einbauverhältnissen ist eine kompakte Sensorbauform erforderlich. Es stehen Ultraschallsensoren mit ein oder zwei Schaltausgängen für eine Min-/Max-Regelung oder mit Analogausgang 0 – 10 V und 4 – 20 mA für die kontinuierliche Füllstandsüberwachung zur Auswahl.

Mit dem zws-Ultraschallsensor + SoundPipe lässt sich sogar in kleine Gefäße mit einem Durchmesser von weniger als 5 mm messen.

Die pico+TF Füllstandssensoren sind für die Niveaumessung auf chemisch aggressiven Flüssigkeiten wie Reinigungsmittel, Lacke oder Tinten ausgelegt.

Hinderniserkennung

Ultraschallsensoren der mic+Familie erlauben die berührungslose Absicherung von fahrerlosen Transportfahrzeugen in Fahrtrichtung. Beim Einsatz mehrerer Sensoren können diese zur Vermeidung einer gegenseitigen Beeinflussung untereinander synchronisiert werden. Mit einem Vorwarnbereich und einem Stoppbereich kann das Flurförderfahrzeug bei einem Hindernis auf der Fahrspur sanft angehalten werden, ohne dass es zur Auslösung der taktilen Schutzeinrichtung kommt.

Höhenregulierung der Feldspritze

Für die Höhenregulierung der Feldspritze messen mehrere wms-Ultraschallsensoren oder mic-Ultraschallsensoren kontinuierlich den Abstand zum Pflanzenbestand. Die Steuerung der Feldspritze gleicht mit den gemessenen Abstandswerten Unebenheiten des Bodens oder unterschiedliche Pflanzenhöhen aus. So können Pflanzenschutzmittel oder Düngemittel gleichmäßig auf dem Feld verteilt werden.

Das Ganzmetallgehäuse beider Sensorfamilien ist speziell für Außenanwendungen an landwirtschaftlichen Maschinen ausgelegt.

Höhen- und Abstandserkennung von Baumreihen oder Spalieren

Die wms-Ultraschallsensoren oder mic-Ultraschallsensoren messen den seitlichen Abstand zu Weinreben oder Spalieren. Mit den gemessenen Abstandswerten passt die Steuerung die Linienführung der Erntemaschine automatisch an.

Durch die kontinuierliche Höhenerkennung der Baumreihen oder Spaliere können die Sprühbereiche erkannt werden. So können über die Steuerung automatisiert Sprühbereiche hinzugefügt oder entfernt werden. Dies minimiert den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und stellt eine gleichmäßige Verteilung sicher.

Höhen- und Breitenvermessung

Durch den Einsatz mehrer mic+ Ultraschallsensoren (M30-Gehäuse), pico+ Ultraschallsensoren (M18-Gehäuse) oder zws Ultraschallsensoren (kubisches Gehäuse) lassen sich dreidimensionale Vermessungen von kleinen Schachteln bis hin zu großen Kartons realisieren. Hierfür stehen Sensoren mit unterschiedlichen Tastweiten zur Verfügung.

Kantenerfassung bei flachen Objekten

Sehr flache Objekte auf einem Förderband können oftmals noch über eine "indirekte" Messung sicher erfasst werden: Ein Ultraschallsensor mit Schaltausgang misst entgegen der Transportrichtung des Förderbands schräg gegen die Kante des Objekts. Die Kante des Objekts bildet mit dem Förderband einen Tripelreflektor und reflektiert den Schall zurück zum Sensor.

Personenerkennung

Sollen Personen detektiert werden, empfiehlt es sich, einen Ultraschallsensor zu wählen, der mit seiner Betriebstastweite deutlich über dem geforderten Messabstand liegt. Je höher die Betriebstast-weite des Sensors ist, desto niedriger ist dessen Ultraschall-Frequenz. Und je niedriger die Ultraschall-Frequenz ist, desto besser lassen sich absorbierende Bekleidungsstoffe wie z.B. Wolle detektieren.

Roboterpositionierung

Für die Positionierung von Roboterarmen eignen sich wegen ihrer geringen Abmessungen hervorragend die pico+ Ultraschallsensoren in der M18-Gewindehülse oder die zws-Sensoren im quaderförmigen Gehäuse.

Positionierung

Bei der Abtastung von Glasscheiben oder anderen glatten und ebenen Flächen ist darauf zu achten, dass der Ultraschallsensor senkrecht auf die Fläche misst. 

Qualitätskontrolle

an einer Verpackungsmaschine. Für die Erkennung von Objekten bei schnellen Prozessen steht eine breite Palette an Ultraschallsensoren zur Auswahl: die zws-Ultraschallsensoren im quaderförmigen Gehäuse, die sks-Sensoren in Miniaturbauform, die pico+Ultraschallsensoren in der M18-Gewindehülse mit optionalem Winkelkopf und IO-Link-Schnittstelle, der pms Ultraschallsensor im Hygienic Design, sowie die lpc+ Sensorfamilie mit 2 Ausgangsstufen und 4 Tastweiten.

Schlaufenregelung

Hierzu misst ein Ultraschallsensor mit Analogausgang von oben in die Schlaufe und regelt die Materialzuführung in Abhängigkeit von der Schlaufentiefe nach. Bei seitlich schwankenden Schlaufen kann bei einer Messung von oben der Schall sehr schnell weggespiegelt werden. Dann empfiehlt es sich, wie im Bild dargestellt, von unten gegen die Schlaufe zu messen.

Spleißerkennung

Der Spleißsensor esp-4 erkennt Spleiße und auch Etiketten sicher. Er steht sowohl in M18-Gehäuse, als auch in M12 mit ausgelagertem Empfangswandler zur Verfügung.

Seilabrisskontrolle

bei der Auf- und Abwicklung von einem Drahtseil. Je nach Größe der Trommel kann ein mic+130/D/TC mit 1.300 mm Betriebstastweite oder ein mic+35/D/TC mit 350 mm Betriebstastweite eingesetzt werden. Soll die Position des Seils auf der Wickellage erfasst werden, stehen hierfür Ultraschallsensoren mit Analogausgang zur Verfügung. Empfohlene Sensoren sind

Stapelhöhenerfassung

Ob Holzplatten, Glasscheiben, Papier oder farbige Kunststoffplatten, Ultraschallsensoren eignen sich ideal für eine millimetergenaue Höhenerfassung.

Neben der Stapelhöhenerfassung können beispielsweise die zws Ultraschallsensoren für die Stapelzentrierung des Papierstapeles im Anleger der Druckmaschine eingesetzt werden. Der einzelne Sensor erfasst hierzu die seitliche Position unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Papierstapels präzise und berührungslos. Die zws Sensoren decken einen Messbereich von 20 mm bis 1 m ab und sind mit Schalt- und Analogausgang verfügbar.

Überwachung von Ladungsträgern

Immer dann, wenn das abzutastende Objekt den Schall absorbiert oder durch seine Formgebung oder Lage im Ladungsträger den Schall wegspiegelt, sollte eine Lösung mit einer Zweiweg- oder Reflexionsschranke eingesetzt werden. Hier wird ein zusätzlicher Reflektor hinter dem eigentlich abzutastenden Objekt angebracht. Der Ultraschallsensor mit Schaltausgang und Fensterbetrieb gibt ein Signal, sobald das Objekt den Reflektor abdeckt. Hierzu bietet sich der lpc+ im M18 Gewindehäuse optimal an.

Ultraschall-Zweiwegschranke

Mit einem Ultraschallsensor im Fensterbetrieb lässt sich sehr einfach eine Zweiweg- oder Reflexionsschranke aufbauen. Hierzu wird ein fester Reflektor hinter den abzutastenden Objekten angebracht. Deckt ein Objekt den Reflektor ab, wird ein Schaltsignal erzeugt.

Umlenkfläche für Ultraschallsensoren

Der Schall kann über eine schallharte und glatte Reflexionsfläche umgelenkt werden. Hierfür stehen als Zubehör 90°-Umlenkflächen für M30 und M18-Ultraschallsensoren zur Verfügung. Gerade bei beengten Einbauverhältnissen im Maschinenbau können die Umlenkflächen vorteilhaft genutzt werden.

Vibrationsförderer

Ultraschallsensoren, wie der pms im Hygienic Design, messen kontinuierlich den Füllstand im Vibrationsförderer. Misst der Sensor einen zu niedrigen Füllstand, wird die Fördermenge erhöht. Im umgekehrten Fall, wenn der Sensor einen zu hohen Füllstand misst, reduziert die Steuerung die Produktzufuhr, um einen gleichmäßigen Prozess zu gewährleisten.

pms Ultraschallsensoren im Hygienic Design

zws Ultraschallsensoren im kleinen kubischen Gehäuse

Vollkastenkontrolle

Die mic+Ultraschallsensoren, die pico+Ultraschallsensoren mit IO-Link-Schnittstelle und der pms Ultraschallsensor im Hygienic Design eignen sich für Anwendungen wie Voll- und Leerkastenkontrolle oder die Abtastung von leeren PET-Flaschen auf einem Förderband. Die in beiden Sensorfamilien integrierte Synchronisation vereinfacht den Aufbau einer Sensorzeile.

Volumenstrom