Deutscher Sensor-Applikationspreis 2006 - Der bessere Lichttaster setzt sich durch

Der seit 2002 vergebene Deutsche Sensor-Applikationspreis ist eine Auszeichnung für die effektivste, wirtschaftlichste, kreativste oder ungewöhnlichste Problemlösung mit Sensoren. In diesem Jahr ging der erste Preis an Thorsten Knepper von der Hauni Maschinenbau AG. Knepper beschäftigt sich am Hauni Standort Hamburg mit der Konzeption und Programmierung von Maschinensteuerungen, wozu auch die Integration von Sensoren und Aktoren zur Steuerung auto­matischer Abläufe gehört.

Hauni ist ein weltweit führender Systemanbieter der tabak­ver­arbei­ten­den Industrie und Weltmarktführer für Zigarettenmaschinen. Bei der in Nürnberg ausgezeichneten Anwendung handelt es sich um einen Portalroboter, der dazu dient, eine Abspulmaschine für Ziga­retten­papier mit Materialrollen – so genannten Bobinen – zu beschicken. Die Problemstellung war dabei, die genaue Position der auf einer Palette angelieferten Bobine zu ermitteln, um das Greifwerkzeug absolut exakt positionieren zu können.

Hauni setzt dafür ein Array aus vier Lichttastern ein, die direkt am Roboterarm befestigt sind. Diese werden über die auf einer Palette bereitgestellte Bobine bewegt und erkennen dabei den Flankenabfall am Rand jeder Bobine. Sobald mindestens drei Flankenwechsel erkannt wurden, lässt sich daraus mit Hilfe eines Vektorverfahrens der genaue Mittelpunkt und somit die exakte Aufnahmeposition der Bobine errechnen.

Die Lösung ist problemlos in der Lage, Bobinen mit unterschiedlichem Durchmesser zu erkennen und erlaubt eine exakte Positionierung des Portalroboters ohne die Gefahr einer Beschädigung. Die verwendeten Reflexions-Lichttaster lassen sich auch von unter­schied­lichen Materialien nicht beeinflussen. Auch eng benachbarte Bobinen-Stapel werden zu­ver­lässig erkannt und der Greifer zuverlässig positioniert.

Hauni setzt für diese Anwendung Präzisions-Lichttaster der Serie ML6 aus dem Standardprogramm von Pepperl+Fuchs ein. Für den Einsatz entscheidendes Merkmal dieser Lichttaster ist hier der besonders kleine, scharfe Lichtfleck, der zu einer hohen Er­kennungs­genauig­keit führt. Außerdem zeichnen sie sich durch eine exzellente Hintergrundausblendung aus, die ganz entscheidend zur Zuverlässigkeit und Wiederholgenauigkeit beiträgt.

In einem breit angelegten Vergleichstest bei Hauni haben sich die Lichttaster von Pepperl+Fuchs als die eindeutig beste Lösung erwiesen. Die Serie ML6 ermöglicht eine zuverlässige Detektion ohne Fehlschaltungen auch unter kritischen Einsatzbedingungen. Spiegelnde Oberflächen oder Umgebungslicht wirken sich nicht auf das Detektionsergebnis aus. Die sehr geringe Schwarz-Weiß-Differenz erlaubt eine sichere Objekterkennung unabhängig von Farbe und Ober­flächen­beschaffen­heit. Der kleine Sendespot ist scharf begrenzt und ermöglicht damit eine präzise Kantenerkennung und Positionserfassung. Dazu kommen kurze Ansprechzeit, eine effiziente Störunterdrückung und eine Bauform, die kompakte Dimensionen mit zuverlässiger Funktion selbst unter rauen Umgebungsbedingungen gewährleistet.