Dicht, robust und zuverlässig

Interview – Vision Sensoren ermöglichen Bildverarbeitung zum günstigen Preis. Die Bedeutung der Gehäusegestaltung erläutert Bernhard Burth, Konstrukteur bei SensoPart.

12. August 2008

Herr Burth, Sie sind Mitentwickler des Vision Sensors FA45. Welche Anforderungen stellen Sie an ein Gehäuse für eine solche Lösung?

Bernhard Burth: Das Gehäuse muss vor allem besonders robust und dicht sein. Zudem sollte es eine stabile und präzise Montage gewährleisten. Wichtig ist zudem eine benutzerfreundliche Anordnung der Funktionselemente. Dazu kommen noch die speziellen Anforderungen hinsichtlich EMV und ESD.

Worin liegt der Unterschied zu Gehäusen für optische Standardsensoren oder anderen Gehäusen für Bildverarbeitungssysteme?

Burth: Eine Spezialität des FA45 ist die vollintegrierte Optik, die im robusten Gehäuse sicher untergebracht und dennoch im Fokus verstellbar ist. Entscheidend für die Verfügbarkeit ist aber die hohe Dichtheit sowie Stoß- und Vibrationsfestigkeit. Die interne Beleuchtung ist deshalb gut geschützt im Gerät untergebracht.

Das Vorläufermodell FA30 war zylindrisch geformt. Warum bekam der FA45 ein kubisches Gehäuse?

Burth: Zunächst erforderte die leistungsfähigere Elektronik größere Platinen, die im kubischen Gehäuse wesentlich einfacher unterzubringen waren: Daneben bietet das kubische Gehäuse mehr Möglichkeiten hinsichtlich Anschlüssen und Befestigung; es ist also einfach kundenfreundlicher.

Welche Erfahrungen mit dem Vorgängermodell oder anderen Geräten waren entscheidend bei der Entwicklung? - Burth: Neben dem grundlegend veränderten Gehäusekonzept haben wir vor allem die Dichtheit wesentlich verbessert. Aus diesem Grunde besitzt das Gehäuse eine nachträglich angespritzte Dichtung aus einem Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, die wenig Einbauraum erfordert und sich kostengünstig und präzise herstellen lässt.

Warum wurde beim FA45 ein Metallgehäuse verwendet? Viele andere optische Sensoren – auch von Sensopart – haben doch mittlerweile Gehäuse aus Kunststoff. Hat sich dieser Werkstoff in der Praxis nicht bewährt? - Burth: Sensopart entwickelt natürlich weiterhin neue Kunststoffgehäuse, etwa bei der neuen Gabellichtschranke FGL-RK. Beim Vision Sensor FA 45 geht aber die hohe Rechenleistung der Elektronik auch mit einer verstärkten Wärmeentwicklung einher. Das verwendete Aluminium-Stranggussgehäuse hat hier den Vorteil, trotz der geringen Baugröße die Wärme gut abzuleiten.

Auffällig ist die Schwalbenschwanzaufnahme. Welchen Vorteil hat diese Konstruktion?

Burth: Mit der stabilen Schwalbenschwanzaufnahme ist die Montage besonders einfach und flexibel. Zudem ermöglicht sie schnell auch kleinere Verschiebungen entlang der Achse.

Wie sah die Zusammenarbeit zum Beispiel mit der Produktion aus? Ist es ein Vorteil für Sie als Konstrukteur, die Fertigung im gleichen Haus zu haben?

Burth: Es ist grundsätzlich immer von Vorteil, kurze Wege zu haben. Die Produktion der Visionsensoren wurde an unserem Standort in Gottenheim bei Freiburg aufgebaut. Dabei flossen natürlich langjährige Erfahrungen aus der Fertigung der Optosensoren ein. Die Flachbaugruppen bestücken wir mittlerweile selbst, da wir mit der Qualität der extern bestückten nicht zufrieden waren. Somit sind wir auch in der Lage, spezielle Varianten in kleineren Stückzahlen zu realisieren.

Warum arbeitet der Vision-Sensor mit einer integrierten Beleuchtung? Welche Vorteile hat dieses Konzept?

Burth: Ziel war es, die Lösung vieler Standard-Anwendungen ohne Zusatzkomponenten quasi im Plug-and-Play zu ermöglichen. Die integrierte Beleuchtung reicht für viele Anwendungen aus und hält die Gesamtabmessungen des Systems klein. Zusätzlich ist sie gegen unbeabsichtigte Verstellung gut geschützt und sehr robust. Daneben hat die Integration von Beleuchtung und Objektiv für unsere Kunden natürlich auch Kostenvorteile. Für spezielle Anforderungen sind außerdem externe Beleuchtungen verfügbar, und mit der CS-Mount-Variante steht den Kunden eine große Auswahl von Objektiven zur Verfügung.

Ist das FA45-Gehäuse auch für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet?

Burth: Alle Varianten des FA45 können in einem Edelstahlschutzgehäuse höherer Schutzart mit Kunststoff- oder Glasscheibe untergebracht werden. Statt der Schwalbenschwanzbefestigung wird dann eine Flanschbefestigung verwendet, die damit Hygienic Design gewährleistet.

Die Fragen stellte Claude Kuhnen.

Erschienen in Ausgabe: 05/2008