Lichtgitter Serie LGS – Touch it, save it

Cleveres Automatisierungs-Lichtgitter mit vielen Extras

Für Standardaufgaben in der Förder- und Lagertechnik, dem Verpackungsbereich und allgemein in der Automatisierung eignen sich die neuen Lichtgitter der Serie LGS von Pepperl+Fuchs, die durch besonders schlanke Gehäuseprofile auffallen und die Steuereinheit bereits im Empfängermodul integriert haben. Die Systeme spannen ein Erfassungsfeld aus infraroten Lichtstrahlen mit einer Feldhöhe von bis zu 3200 mm auf und sind mit Auflösungen von 8, 17, 25, 50 und 100 mm Parallelstrahlabstand erhältlich. Zusätzliche Betriebsmodi vereinfachen typische Automatisierungsaufgaben spürbar und ermöglichen neuartige Erkennungslösungen. Drei separate Höhen-Schaltausgänge dienen der Höhen- und Durchhangkontrolle. Durch Objektidentifikation lassen sich Gegenstände über ihre Geometrie, die auch Durchbrüche und Öffnungen enthalten kann, erkennen. Ein neuartiges Touchfield mit beleuchteten Piktogrammen erlaubt eine Schritt-für-Schritt-Programmierung ohne PC. Die schnelle Objekterkennung wird auch durch Aktivierung der dreifachen Strahlauskreuzung nicht verlängert. Letztere führt im Mittel zu einer Verdoppelung der Auflösung. Zu den weiteren Besonderheiten gehören optionale Tieftemperaturausführungen für -30...+60 °C, die Ausstattung mit IO-Link sowie der Standby-Modus.

Für Standardaufgaben in der Förder- und Lagertechnik, dem Verpackungsbereich und allgemein in der Automatisierung eignet sich ein neues Lichtgitter, das durch besonders schlanke Gehäuseprofile auffällt und die Steuereinheit bereits im Empfängermodul integriert hat. Die Entwickler haben es mit einer Reihe bemerkenswerter Funktionen ausgestattet, die bisher nur im Leistungsumfang deutlich teurerer Geräteklassen zu finden waren. Dazu gehören z. B. die blitzschnelle Signalauswertung auch bei Strahlauskreuzung, die Möglichkeit Objekte zu identifizieren, optionale Tieftemperaturausführungen und die IO-Link-Schnittstelle.

Zur Bewältigung von Anwesenheits-, Überstands- oder Höhenkontrollen oder bei Zähl- und ähnlichen Routineaufgaben in Warenfluss und Logistik setzt man häufig Lichtgitter ein. Sie sind in den unterschiedlichsten Größen und mit verschiedenen Strahldichten erhältlich und eignen sich für eine Vielzahl von Aufgaben rund um große und kleine Gegenstände, Pakete, Verpackungseinheiten, Paletten usw. Für Standardeinsatzfälle benötigt der Anwender preiswerte, zuverlässige und langlebige Technik, die sich leicht an die Erfordernisse der Applikation anpassen lässt. Leistungsfähige Erkennungstechnologien gepaart mit intelligenter Mikroprozessorauswertung hindert die Sensorhersteller heute allerdings nicht mehr daran, immer mehr interessante Funktionen und clevere Extras, quasi als kostenlose Zugabe, auch in die Geräte der unteren Preiskategorie einzubauen.

Lichtgitter für die Automatisierung

Bei den neuen Lichtgittern der Serie LGS handelt es sich um kostengünstige Geräte, die in besonders kompakten Aluminium-Gehäusen mit einem Querschnitt von nur 20 x 30 mm untergebracht sind und für die typischen Aufgaben der Fabrikautomation optimiert wurden. Die modular aufgebauten Systeme von Pepperl+Fuchs bestehen aus einer Sender- und einer Empfängerleiste die ein Erfassungsfeld aus infraroten Lichtstrahlen mit einer Feldhöhe von bis zu 3200 mm aufspannen. Hinsichtlich der Auflösung kann man zwischen Modellen mit 8, 17, 25, 50 und 100 mm Parallelstrahlabstand wählen. Das Empfängermodul enthält bereits sämtliche für die Signalauswertung notwendigen Elektronikkomponenten, so dass für den Betrieb kein separates Schaltgerät notwendig ist. In der einfachsten Konfiguration und bei Dunkelschaltung spricht der Schaltausgang an, wenn sich ein Objekt im Überwachungsfeld befindet bzw. dort eindringt und mindestens ein Lichtstrahl unterbrochen ist.

Objektidentifikation integriert

Darüber hinaus haben die Entwickler für einige wiederkehrende Aufgaben zusätzliche Betriebsmodi implementiert, die die Automatisierung in vielen Situationen spürbar vereinfachen und neuartige Erkennungslösungen bei Kundenapplikationen ermöglichen. Für den häufigen Einsatzfall der Höhen- und Durchhangkontrolle sind die Lichtgitter mit drei separaten Höhen-Schaltausgängen ausgestattet. Damit sind sie in der Lage, drei verschiedene Höhenprofile zu erkennen bzw. zu melden, nachdem man entsprechende Referenzobjekte eingelernt hat. Weiterhin lassen sich Objekte nicht nur detektieren, sondern auch identifizieren und somit über ihre Geometrie wiedererkennen. Durch flexible Einlernoptionen wie invertiertes Einlernen, sind nicht nur massive Gegenstände identifizierbar, sondern auch solche mit Durchbrüchen und Öffnungen, z. B. Karosserieteile in der Automobilindustrie. Die Objektidentifikation funktioniert im Stillstand und bei sich bewegenden Objekten.

Die Serie LGS zeichnet sich durch eine extrem schnelle Objekterkennung bzw. Strahlauswertung aus. So beträgt die Ansprechzeit bei der Auswertung von 100 Strahlen gerade mal 6 ms. Bemerkenswert ist, dass auch bei aktivierter Strahlauskreuzung keine Zeitverluste auftreten. Die Lichtgitter unterstützen eine dreifache Strahlauskreuzung, d. h. es werden jeweils drei benachbarte Kanäle zeitgleich abgetastet; neben dem Parallelstrahl sind das der vorausgehende und der nachfolgende Strahl. Damit gewinnt man im Mittel eine Verdoppelung der Auflösung ohne anfallende Mehrkosten.

Touch it, save it – Neuartiges Bedienkonzept über ein Touchfield

Alle diese Funktionen lassen sich mit wenigen Tastenbetätigungen aktivieren, ohne dass man auf externe Hilfsmittel oder Software angewiesen ist. In der Empfängereinheit befindet sich ein neuartiges Touchfield, das über zwei Touch-Bottons und eine Reihe von beleuchteten Piktogrammen verfügt. Es erlaubt eine Schritt-für-Schritt-Programmierung ohne PC, indem man sich per Menü-Button und OK-Button bequem und zügig durch die Einstelloptionen bewegt. Um etwa ein Objekt für die Identifizierung einzulernen, genügt ein Tastendruck. Auch Höheninformationen und Objektpositionen sind auf diese Weise einlernbar. Falls durch ungünstige Einbaubedingungen Anlagenteile störend und dauerhaft in das Erfassungsfeld hineinragen, deaktiviert man die betreffenden Strahlen einfach mit Hilfe der Blanking-Funktion.

Tieftemperaturausführungen rationalisieren die Lebensmittel-Logistik

Zu den weiteren Besonderheiten der Lichtgitter gehören optional erhältliche Tieftemperaturausführungen, die Ausstattung mit IO-Link sowie der Standby-Modus. Für Tiefkühlanwendungen, z. B. in der Lebensmittelbranche, sind die Lichtgitter in speziellen Ausführungen mit einer Tauglichkeit für Umgebungstemperaturen von -30...+60 °C erhältlich statt -10...+60 °C. Bei allen Versionen verfügen Sender und Empfänger jeweils über eine eigene Temperaturstabilisierung.

IO-Link qualifiziert die Lichtgitter schon heute für zukünftige Vernetzungsstrategien. Bei der Kommunikation über IO-Link gestatten die Geräte alternativ zur manuellen Bedienung und Konfiguration fortschrittliche Funktionen wie Remote-Parametrierung und Online-Diagnose. Damit reihen sich die Lichtgitter LGS ein in die immer größer werdende Palette der IO-Link-Sensoren aus dem Hause Pepperl+Fuchs.

Der Standby-Modus ist interessant für Einsatzfälle, bei denen die Lichtgitter nicht im Dauerbetrieb arbeiten. Man aktiviert ihn durch Anlegen einer Dauerspannung an den Testeingang des Senders. Das verringert nicht nur den Stromverbrauch, sondern schont die Sende-LEDs und verlängert die Lebensdauer der Geräte.

Von flexibler Montage bis zu automatischer Signal-Kalibrierung

Die Aluminium-Gehäuse erfüllen die Schutzart IP67. Dazu ist die extrudierte dunkel eingefärbte Frontscheibe entsprechend sicher abgedichtet. Für die einfache Montage sowie schnellen Austausch der Lichtgitter stehen innovative Schnellspann-Montagewinkel zur Verfügung. Sie erlauben eine Befestigung an allen drei Seiten des Profils nach dem Plug&Play-Prinzip ohne Werkzeuge. Weitere flexible Montagemöglichkeiten bietet eine durchgehende M6-Nut an der Profilrückseite. Hier kann man auch seitliche Querbohrungen für kundenspezifische Befestigungssysteme einbringen. Da die Lichtgitter zwei Synchonstrahlen besitzen, jeweils oben und unten einer, lassen sie sich zweiseitig betreiben; die Oben/Unten-Ausrichtung spielt somit keine Rolle, was die Flexibilität erhöht. Die Schaltungsart ist parametrierbar auf Hell- oder Dunkelschaltung. Die Betriebsreichweite der Serie LGS beträgt standardmäßig 0,2...6 m und bei optional erhöhter Reichweite 0,4...8 m. Die Signalstärke wird im Betrieb permanent nachgeführt, um Einflüsse auf Grund von Temperaturänderungen oder Verschmutzungseffekten zu kompensieren.

Fazit

Mit einer „Betriebsartenvielfalt“ vom nur schaltenden bis fast messenden Sensor decken die neuen LGS-Lichtgitter alle wichtigen Standardanwendungen in Bereichen wie Lager- und Fördertechnik, Verpackung und Logistik ab. Die Einsatzmöglichkeiten reichen von Anwesenheits- und Überstandskontrollen bei Paletten, Gitterboxen und Transportsystemen über Mess-, Sortier- und Zählaufgaben, Höhenkontrollen und Durchhangkontrollen bei bahnförmigen Materialien bis zur Lage- und Formkontrolle durch die Identifikation von Objekten. Die Geräte lassen sich entweder ohne Hilfsmittel und Software manuell über ein Touchfield parametrieren und teachen oder ferngesteuert via IO-Link konfigurieren.