Klein und oho

Sensorik

Sicherheitslichtgitter - Ein weltneues Einheits-Stick-Konzept mit miniaturisierter Bauform und anpassbarer Befestigung verbessert die Integration des Lichtgitters in die Maschine.

09. September 2009

In der Elektronikfertigung und im Bereich der Handlings- und Montageautomation geht der Trend zu immer kompakteren Maschinen. Diese benötigen entsprechende sicherheitstechnische Sensorlösungen, beispielsweise für teilautomatisierte Arbeitsplätze und für Service-Zugangsöffnungen an CNC-gesteuerten Vollautomaten.

Mit ihrem neuen Minizwilling, dem »Minitwin« haben die Ingenieure des Waldkircher Spezialisten für Fabrik- und Prozessautomation nicht nur das derzeit kleinste System seiner Art, sondern auch ein weltweit neues Einheits-Stick-Konzept geschaffen. Im Vergleich zu anderen Lichtgittern ist es deutlich kleiner, schließlich konnten die Sick-Ingenieure den Gerätequerschnitt mehr als halbieren. Dabei sorgt das Minigerät für die höchstmögliche Sicherheit. Die Ingenieure konzipierten es für Aufgabenstellungen, in denen die Gefahrenanalyse einer Maschine das höchstmögliche Schutzniveau vorschreibt. Das heißt, den Performance Level pl »e« nach EN ISO 13849-1, alternativ SIL3 nach IEC61508 beziehungsweise der Sektornorm EN 62061. Von außen nicht erkennbar, aber völlig neuartig ist die sensorische Ausführung des Minitwins. Getrennte Sender und Empfänger sucht man vergebens. Bei dem neuen Lichtgitter befinden sich die Sende- und Empfangselemente im gleichen Einheits-Stick, symmetrisch verteilt auf jeweils eine Gehäusehälfte und getrennt durch den mittig angeordneten Synchronisationsstrahl. Das sichere Lichtgitter entsteht durch eine um 180 Grad verdrehte Montage von zwei Minitwin-Sticks zueinander, sodass sich die Sender- und die Empfängermodule gegenüber befinden. Die Montage geschieht wegen des Designs intuitiv. Aber auch die automatische Hardwarekonfiguration sowie die vielfältigen Ausricht-, Status- und Diagnoseanzeigen per LED-Zeile sorgen für eine einfache Handhabung – damit können Anwender das Sicherheitslichtgitter schneller in Betrieb nehmen. Heutzutage fordern Anwender und Maschinenbauer, dass sich berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen zum einen kostengünstig und zum anderen einfach in das Maschinendesign integrieren lassen.

Schnell in Betrieb

Dies betrifft die mechanischen Aspekte, wie die Bauform und die Befestigung an der Maschine, aber auch die elektrische Integration über eine Standard-Anschlusstechnik. Diesen Ansprüchen sind die Sick-Ingenieure mit intelligenten Befestigungslösungen nachgekommen: Kaum ein anderes Sicherheits-Lichtgitter erreicht das Plug & Play-Niveau, kann also so schnell angeschlossen und in Betrieb genommen werden wie der Minitwin. Adaptive Halterungen L-Fix und O-Fix für die stirnseitige Anbringung sowie C-Fix–Halter zum Einrasten des Gehäuseprofils ermöglichen ein schnelles Anbringen des Mini-twins an der Maschine. Damit funktioniert die Montage an Standardprofilen kinderleicht.

Der elektrische Anschluss erfolgt über ein Standard-Anschlusskabel und fünfpoligen M12-Systemanschluss und bietet dennoch volle Funktionali-tät von Schützkontrolle (EDM) und Wiederanlaufsperre (Reset). Deren optionale Konfiguration erfolgt nach elektrischem Anschluss während des Power-Up- Zyklus – beim EDM automatisch und beim Reset durch nur einen Tastendruck der Wiederanlaufsperre. Ansonsten übliche Hardwarebrücken, DIP-Switches oder Software zur Einrichtung dieser Funktionen gehören der Vergangenheit an. Der industrietaugliche, symmetrisch aufgebaute Geräteanschluss ist auf der Geräterückseite des Minitwins angeschraubt. Der Anschluss an die Steuerung erfolgt über den fünfpoligen M12-Stecker.

Das Konzept hat zwei entscheidende Vorteile: Der Kabelabgang kann je nach Montagegegebenheiten nach oben oder unten geführt werden und das Schutzfeld reicht totraumfrei bis an das Gehäuseende. Dies gilt für jede der möglichen Auflösungen von 14, 24 und 34 Millimetern. In Applikationen über Eck hält der Minitwin damit den geforderten Sicherheitsabstand auch an den kritischen Eckpositionen. Die kleine Auflösung und die schnellen Ansprechzeiten des Minitwins ermöglichen auch beim maximalen Aufbau von drei kaskadierten Systemen bei Bedarf kurze Sicherheitsabstände für optimierte Arbeitsergonomie. Die möglichen Schutzfeldhöhen liegen zwischen 120 und 1.200 Millimetern – individuell abstufbar in Inkrementen von 60 Millimetern. Die Reichweite beträgt 0 bis 4 Meter.

Reduzierte Logistik

Aber auch die automatische Hardwarekonfiguration sowie die vielfältigen Ausricht-, Status- und Diagnoseanzeigen per LED-Zeile sorgen für eine intuitive Handhabung – damit können Anwender das Sicherheits-Lichtgitter schneller in Betrieb nehmen. Die Einheitlichkeit des Minitwin bezieht sich aber nicht nur auf das Sender/Empfänger-Konzept, sondern auch auf die Kaskadierung mehrerer Geräte, zum Beispiel bei U- oder V-förmigen Überwachungsszenarien. Welches Minitwin als Host fungiert und welches Minitwin als Guest, kann der Anwender über die jeweilige Variante des Anschlusssteckers mit einem oder mit zwei abgehenden Kabeln definieren.

Bei der Erstinbetriebnahme oder im Servicefall hat der Mini-Zwilling folgende Hauptvorteile: Die Einheitssticks lassen sich schnell montieren. Und zwar ohne dass der Anwender beachten muss, wo er den Sender oder den Empfänger beziehungsweise den Host und den Guest anbringt. Aufwendige Tauschaktionen bei Falschmontage sind damit überflüssig. Aber auch die Kostenoptimierung kommt dabei nicht zu kurz. Denn die Standardisierung – erreicht durch das Konzept des Einheits-Sticks für Sender und Empfänger, identische Host- und Guest-Variante sowie die Verwendung von industrieüblichen Standard-Anschlusskabeln – reduziert den Aufwand in der Beschaffungs-, Lager- und Service-Logistik.

S. Köpfer, A. Sixt, Sick AG/aru

Fakten

- Sick zählt als Hersteller von Sensoren und Sensorlösungen für industrielle Anwendungen weltweit zu den Technologie- und Marktführern in der Fabrik- und Prozessautomation.

- Das 1946 gegründete Unternehmen ist mit fast 50 nationalen und internationalen Tochtergesellschaften, zahlreichen Vertretungen sowie Beteiligungen rund um den Globus präsent.

Erschienen in Ausgabe: 5-6/2009