Moderne Sensortechnologie von Micro-Epsilon Smarte Sensoren revolutionieren die Automatisierung

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Messtechniklösungen von Micro-Epsilon leisten einen wichtigen Beitrag zur Automatisierung industrieller Prozesse. Die hochpräzisen und robusten Sensoren eignen sich optimal für anspruchsvolle Umgebungen und flexible Produktionssysteme. KI-gestützte Auswerteverfahren, adaptive Algorithmen zur Objekterkennung sowie erweiterte 3D-Messtechnologien eröffnen neue Möglichkeiten für die automatisierte Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung.

Der Einsatz von Sensoren in automatisierten Prozessen ermöglicht nicht nur eine höhere Prozesssicherheit und Effizienz, sondern auch eine vorausschauende Wartung und flexible Produktion. Die Vorteile in den Bereichen Qualität, Ressourceneinsparung und Effizienz sind enorm. Unternehmen, die Automatisierungslösungen des Sensorspezialisten einsetzen, profitieren unter anderem von einer hohen Signalstabilität, einem grossen Temperaturbereich sowie einem überzeugenden Preis-Leistungs-Verhältnis für OEM und Serie. Zudem lassen sich alle Sensoren einfach und schnell über moderne Schnittstellen in bestehende Anlagen und Systeme integrieren.

Zahlreiche Sensoren für verschiedenste Branchen

So gross die Vielzahl an Automatisierungslösungen ist, so vielfältig sind auch die Möglichkeiten der Sensortechnologie. Micro-Epsilon bietet für nahezu alle möglichen Einsatzbereiche geeignete Lösungen an. Das breite Portfolio reicht von kompakten Lasersensoren über induktive Sensoren und Taster bis hin zu präzisen Temperatursensoren oder komplexer 3D-Messtechnik. So stellt das Unternehmen beispielsweise eine neue Generation an 3D-Sensoren zur Verfügung, die alle auf einer gemeinsamen Softwareplattform basieren. Sie erfassen das Messobjekt per Scan oder Single-Snapshot, was eine schnelle und hochauflösende Geometrie- und Oberflächenmessung sowie Überprüfung erlaubt. Insbesondere für die Serienintegration in Inline-Fabrikumgebungen bietet das Unternehmen ein tiefgreifendes Know-how für hocheffiziente Branchen- und Applikationslösungen.

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Sensorik

Moderne Lasersensoren optimieren Produktionsprozesse

Micro-Epsilon Sensoren im Praxiseinsatz

• Dickenmessung von Glasscheiben: Konfokale Sensoren der Baureihe ConfocalDT können Auflösungen bis in den Nanometerbereich darstellen, arbeiten verschleissfrei und messen den Abstand sowie die Dicke von Mikrolinsen, Glas oder Folien. Das prädestiniert sie für den Einsatz in Branchen wie der Halbleiter- und Glasproduktion oder der Elektronikfertigung. Hierbei nutzen sie das Prinzip der chromatischen Aberration in Kombination mit der konfokalen Abbildung, um präzise Messdaten zu erfassen. Ein Vorteil von konfokal-chromatischen Sensoren: Sie können auf unterschiedlichsten Oberflächen – von schwach reflektierend bis spiegelnd – präzise und genau messen. Zudem sind sie unempfindlicher gegenüber Schwingungen und Verkippungen. Aus diesem Grund kommen confocalDT Sensoren in der Smartphone-Produktion zum Einsatz, um die Dicke von Glasscheiben bei der Herstellung von Displays berührungslos und einseitig zu messen.

• 2D/3D Geometrieprüfung von Hairpins: Die Hairpin-Technologie ermöglicht es, Drähte dichter zu packen und so die Leistung und das Drehmoment in Elektromotoren zu steigern. Bei der Herstellung der Kupferdrähte werden verschiedene geometrische Grössen wie etwa der Querschnitt des Drahtes, Biegewinkel und Parallelität geprüft. Auch mögliche Defekte auf dem Bauteil sowie die Position der Anschlussdrähte werden überwacht, um eine einwandfreie Funktion sicherzustellen. Zur geometrischen Überprüfung kommen 3D-Sensoren und Laserscanner zum Einsatz. Diese prüfen Geometrie, Defekte, Lage und Positionierung.

• Temperaturmessung in Echtzeit: Im Bereich der Temperaturmesstechnik hat Micro-Epsilon die neuen, hochgenauen Serien Thermometer UC, SE und FI entwickelt. Sie erfassen berührungslos Temperaturen von -50 bis +1100 °C. Das kompakte und robuste Edelstahlgehäuse mit hoher Schutzart sorgt dafür, dass die Sensoren auch bei rauen Umgebungsbedingungen präzise messen und dabei eine hohe Signalqualität und -stabilität liefern. Die einfache Montage und Integration sowie Industrieschnittstellen mit M12-Standards prädestinieren die Sensoren für den Einsatz in Branchen wie Automation oder Prozesstechnik. Industrielle Temperaturmessungen spielen eine wichtige Rolle bei der Herstellung von modernen Batterien für Elektrofahrzeuge, Energiespeicher und Smartphones. Beim Trocknungsprozess der Batteriefolie wird eine Paste (Slurry) über eine Schlitzdüse auf die Trägerfolie aufgetragen und im Trockenofen ausgehärtet. Die berührungslosen Infrarot-Temperatursensoren der Serien Thermometer FI und SE messen in Echtzeit die Temperatur des Slurry und ermöglichen ein präzises Regeln des Prozesses.

• Montage biegeschlaffer Bauteile: Die Laser-Linienscanner Scancontrol nutzen das Laser-Triangulationsprinzip zum zweidimensionalen Erfassen von Profilen auf unterschiedlichsten Objektoberflächen. Bei der automatisierten Montage von biegeschlaffen Bauteilen wie Kabelbäume müssen zum Beispiel besondere Anforderungen an Präzision und Flexibilität erfüllt werden. Für diese komplexe Aufgabe haben sich die Laser-Profil-Scanner Scancontrol 3010-200 in Verbindung mit Robotern bewährt. Die Sensoren erfassen in Echtzeit die exakte Lage und Geometrie der Kabel, sodass der Roboter diese sicher greifen und positionsgenau in das Steckergehäuse einführen kann. Hierbei synchronisieren sich die Messdaten direkt mit der Roboterbewegung und ermöglichen so eine maximale Prozesssicherheit und Montagegenauigkeit. Aufgrund der flexiblen Automatisierungslösung mit Standardkomponenten lassen sich auch Varianten ohne mechanische Anpassungen effizient umsetzen.

• Inline-Qualitätssicherung: Die Messung von vibrierenden oder schnell bewegten Objekten stellt in dynamischen Produktionsprozessen eine grosse Herausforderung dar. Das optische Präzisionsmikrometer Optocontrol 2700 ist speziell für diese Anforderung konzipiert. Mit einer Abtastrate von 15 kHz und einer extrem kurzen Belichtungszeit von 8,5 µs erfassen sie auch bei starken Objektbewegungen Durchmesser, Spaltbreiten oder Kantenpositionen äusserst zuverlässig. Eine aktive Neigungskorrektur gleicht automatisch Winkelfehler aus und liefert stabile Messwerte in Echtzeit. Der kompakte Aufbau mit integriertem Controller reduziert den Installationsaufwand, während die Ausgabe der Messdaten über digitale Schnittstellen und einem Webinterface eine einfache Integration in bestehende Systeme ermöglicht. Das System ist in zwei Modellen mit Messbereichen von 10 mm und 40 mm verfügbar und eignet sich damit ideal für die Inline-Qualitätssicherung und Maschinenüberwachung bei hohen Taktzahlen.

3D-Sensoren: Erfassung von Geometrien bis zur automatisierten Inlineprüfung

Eine grosse Vielfalt bietet das Unternehmen im Bereich der 3D-Messtechnik. Mit der 3D Profile Unit können zum Beispiel bis zu acht Scancontrol Sensoren in ein gemeinsames Koordinatensystem verrechnet werden, um ein präzises 3D-Abbild eines Messobjektes zu erstellen. Das ermöglicht die Erfassung von unterschiedlichsten Geometrien und die Dickenmessungen von Profilen. Die Auswertung der Daten und das Parametrieren des Systems erfolgt in der Software 3DInspect des Herstellers.

Die hochpräzisen 3D-Snapshot-Sensor der Serie Surfacecontrol sind dagegen für die automatisierte Inlineprüfung von Geometrien oder Formen auf diffus reflektierende Oberflächen prädestiniert. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Streifenlichtprojektion, wodurch sich eine direkte 3D-Vermessung realisieren lässt. Anwendung finden die Sensoren zum Beispiel bei der Qualitätssicherung in der Batterieproduktion.

Hier ist die exakte Vermessung der Anschlussklemmen essenziell. Nach dem Verschweissen von Polklemme, Shunt und Bridge überprüft der Surfacecontrol 3D 3500-80 Sensor mit seinem grossen Messbereich von 80 x 50 mm die Koplanarität dieser drei Komponenten. Der 3D-­Snapshot-Sensor ist dabei in den Rundtakttisch integriert und erfasst innerhalb von Millisekunden eine hochauflösende 3D-Punktewolke, deren Daten per Gigabit-Ethernet-Schnittstelle an die Auswertesoftware übertragen werden. Dank der kompakten, inlinefähigen Bauweise ist kein zusätzlicher Controller erforderlich. So ermöglicht der Sensor eine schnelle, platzsparende und kosteneffiziente Inline-Kontrolle und leistet einen wesentlichen Beitrag zur Qualitätssicherung in der Batteriefertigung.

Kapazitive Sensoren

Präzise Dickenmessung von Batteriebeschichtungen

Die Sensoren der Baureihe Reflectcontrol wurden hingegen für die Oberflächeninspektion von spiegelnden Teilen entwickelt. Der kompakte Sensor stellt ein Streifenmuster auf seinem Display dar, welches über die Oberfläche des Messobjekts in die Kameras des Sensors gespiegelt wird. Unregelmässigkeiten auf der Oberfläche verursachen dabei Abweichungen im Streifenmuster, die mit einer Software ausgewertet werden. Dank ihrer hochgenauen Auflösung kommen die Sensoren beispielsweise bei der Lackfehlerinspektion führender Automobilhersteller zum Einsatz. Das Fahrzeug wird dabei zunächst vermessen und gefundene Fehler auf die Fahrzeugoberfläche rückprojiziert. Ein Defekt kann mit ± 3 mm auf der Oberfläche lokalisiert werden und bekommt durch die einzigartige Rekonstruktion 3D-Merkmale wie Höhe, Tiefe und Volumen. Ist der Fehler erkannt und lokalisiert, kann das automatische Abarbeiten beginnen, das Micro-Epsilon zusammen mit Partnerfirmen umsetzt. Mit Reflectcontrol lassen sich Fehler in spiegelnden Oberflächen zu fast 100 Prozent erkennen und klassifizieren.

Ein weiterer Sensor aus dem Bereich der 3D-Messtechnik ist das Thicknessgauge 3D, ein präzises Sensorsystem zur zweiseitigen Profil- und Dickenmessung von Strang- und Plattenmaterial. Zwei gegenüberliegende Laser-Profilscanner nehmen entlang einer linearen Bewegung synchronisiert Profildaten auf, welche zu einer 3D-Punktewolke zusammengeführt werden. Auf dieser Grundlage berechnet das Thicknessgauge 3D frei programmierbare Zielwerte, um komplexe 2D- oder 3D-Messaufgaben zu lösen. Beispielsweise kommt das Sensorsystem zur präzisen Inline 3D-Messung von Beschichtungsaufträgen, Folienkrümmung und geschweissten Pouchzellen in der Batterieproduktion zum Einsatz.

Präzises Erfassen biegeschlaffer Kabel in Echtzeit

Automatisierte Steckermontage mit Laser-Profilscannern

Einfache Integrierbarkeit

Im Zeitalter von Industrie 4.0 ist die Messung alleine nicht mehr ausreichend. Entscheidend ist, wie sich Sensorik nahtlos in digitale Produktionssysteme einfügt. Die Messtechniklösungen von Micro-Epsilon sind daher nicht nur auf Präzision ausgelegt, sondern auch auf eine intelligente ­Integration und datenbasierte Wertschöpfung. Dank standardisierter Schnittstellen lassen sich die Sensoren ohne zusätzliche Gateways oder komplexe Anpassungen direkt in Steuerungs- und Leitsysteme einbinden. Viele Sensoren unterstützen ausserdem Plug-and-Play-Konzepte, die eine schnelle Inbetriebnahme und einfache Wartung ermöglichen.

Zudem bietet das Unternehmen Softwarelösungen wie Sensortool zum Parametrieren, Visualisieren und Auswerten von Daten. Umfangreiche Software Development Kits (SDKs) erlauben die Integration in eigene Anwendungen, Industrie-PCs oder Cloud-Plattformen.

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