25 Jahre Automatisierung mal anders

Optische Sensoren Sensoren haben sich gerade in den letzten 25 Jahren zu einer immer wichtigeren Komponente der industriellen Automatisierung entwickelt. Neben den zigtausend realisierten Standardapplikationen haben einfallsreiche Applikationsberater, Anwender und Tüftler auch viele neue Lösungen verwirklicht

14. Juli 2008

Abseits industrieller Anwendungen gibt es in unserem täglichen Leben zahlreiche Applikationen, in denen Sensoren für uns im Einsatz sind, ohne dass wir es merken, zum Beispiel wenn wir Sportsendungen im Fernsehen verfolgen oder leckerer Käse in der Auslage zum Kauf animieren will. Um dies zu verstehen, ist ein Exkurs in die industriellen Einsatzgebiete sinnvoll.

Sensoren aller Arten

Ausgehend von der Optoelektronik hat Sick aus Waldkirch in den letzten 25 Jahren weitere physikalische Wirkprinzipien in seine Geräte integriert. Auf diese Weise ist eine breite Palette von Sensorlösungen für die Automatisierungs-, Sicherheits- und Identifikationstechnik entstanden.

Über fast alle Branchen hinweg sorgen Lichtschranken und Lichttaster, Distanztaster, Farbsensoren, Kontrasttaster, induktive und magnetische Näherungssensoren, Ultraschallsensoren, intelligente Kamerasensoren, Drehgeber oder Seilzug-Encoder für eine höchstmögliche Effizienz.

Geräte wie Sicherheitslichtschranken, -lichtgitter oder -laserscanner, taktile Sicherheitsschalter und -verriegelungen sowie sichere Relais, Kleinsteuerungen und Feldbusmodule sorgen für einen wirksamen Unfall- und Personenschutz. Das Hauptziel ist, sicher auszuschließen, dass sich Mitarbeiter durch Maschinen verletzen.

In der Logistikautomation bietet Sick Lösungen für die automatische Identifikation von Barcodes und 2D-Codes sowie für die Kennzeichnung von Objekten in logistischen Kreisläufen mit RFID-Systemen.

Hinzu kommen Höhen-, Form- und Volumenerfassung mit bei Bedarf eichfähigen Lasermesssystemen. Viele Anwender abseits der »industrieüblichen « Einsatzgebiete haben erkannt, dass Sensoren auch für sie echte Problemlöser sein können, wie die folgenden Beispiele zeigen.

Zwischen Oxer und Wassergraben

Erstmals in den 80er-Jahren kamen Organisatoren von Springreitturnieren auf die Idee, die Umlaufzeiten von Pferden und Reitern mit industriebewährten Lichtschranken von Sick exakt zu messen. Da die zuvor eingesetzten Methoden zu ungenau waren, wurde eine elektronische Umlaufzeitmessung mit kombinierter Funk- und Infrarot-Datenübertragung entwickelt.

Auf tragbaren und die Bodenunebenheiten eines Reitplatzes ausgleichenden Stativen montiert, überwachten Reflexions-Lichtschranken der Baureihe WL45 in Verbindung mit vier Reflektoren PL80 die Start- und Ziellinie des Parcours. Ein in das Lichtschrankengehäuse eingebautes Funkmodul stellte – noch bevor der Begriff WLAN geboren war – die kabellose Verbindung zum Richterturm her.

Die gemessene Umlaufzeit wird zusammen mit der Anzahl der Springfehler und der Teilnehmernummer auf einer großen elektronischen Drehtafel für die Zuschauer angezeigt. Auch hier war Sick-Sensorik im Rennen: die Datenübertragung vom Richterturm zur Anzeigetafel erfolgt mithilfe der Infrarot-Datenlichtschranke ISD über Entfernungen von bis zu 140 Meter – je nach Parcours.

Sensorik im Eiskanal

Automatisierungstechnik findet sich auch beim Rennrodeln. Statt Material werden hier Menschen befördert – und dies bei wesentlich höheren Geschwindigkeiten. Wer etwa Rennrodel-Ereignisse von der Bahn in Berchtesgaden- Königssee live am Bildschirm verfolgt, dem fallen entlang der Strecke vielleicht auch zahlreiche Distanzsensoren DS60 auf. Sie sorgen seit vielen Jahren dafür, dass die Fernsehkameras das Renngeschehen lückenlos erfassen können.

Innerhalb weniger Millisekunden erfasst der »elektronische Kameramann « DS60 die über 100 Kilometer pro Stunde schnellen Rennrodler schnell und sicher und startet dann die Kameras automatisch. Dadurch konnten die Zuschauer die Siegesfahrten vom Hackl-Schorsch und den zahlreichen erfolgreichen Rennrodlerinnen vom Fernsehsessel aus live erleben und gleichzeitig mit den Sportlern im Zielauslauf jubelnd die Arme hochreißen.

Käse reifen lassen

Mehr oder weniger dezenter Geruch von reifendem Gruyère-Käse umschwebt den Besucher im Felsenkeller von Margot Fromage im malerischen Yverdon am Neufchateler See in der Schweiz. Links und rechts der langen Gänge reifen auf Regalen 35 Kilogramm schwere Laibe Gruyère-Käse.

Bei einer Luftfeuchtigkeit zwischen 95 und 98 Prozent und Temperaturen um 16°C werden vollautomatische Käsewenderoboter zum Auslagern, Reinigen, Befeuchten und Einlagern der schweren Käselaibe eingesetzt.

Kaum kam das Laser-Entferungsmesssystem DME3000 in der ersten Hälfte der 1990er-Jahre auf den Markt, wurde es auf den Käsewenderobotern installiert. Das Gerät erkennt zunächst die Entfernung des Regalbrettes, auf dem der zu wendende Käse liegt. Danach misst es, ob der Laib die für die Aufnahme erforderlichen drei bis vier Zentimeter über das Brett hinaus steht.

Beide Informationen werden an die Steuerung des Lastaufnahmemittels des Fahrzeuges weitergegeben. Der Laib wird am Rand leicht angehoben und mit einem Gurtförderer auf den Roboter gezogen. Liegt der Käse dann auf dem Fahrzeug, wird er vor dem Wendevorgang zentriert und sein Durchmesser bestimmt. Insgesamt können so pro Stunde etwa 120 Laibe vollautomatisch gewendet und gereinigt werden.

Skispaß per Barcode

Beim Wintersport unerlässlich ist ein gültiger Skipass. Die Liftbetreiber haben Mitte der 80er-Jahre zur Zutrittskontrolle ihrer Anlagen den Barcode aus Industrie und Handel übernommen, wo er sich als unkompliziertes Mittel zur Kennzeichnung und Identifikation erwiesen hatte. Skispaß mit Barcode-Skipass war daher in zahlreichen europäischen Wintersportgebieten die Devise. Kompakte Sick-Barcodeleser steuerten den Zutritt zu den Liftanlagen.

Damit der Skispaß bereits beim Betreten der Liftanlagen beginnen konnte, hatten sich die Hersteller für ein unkompliziertes Handling und möglichst schnelle und sichere Lesevorgänge etwas Besonderes ausgedacht: Zwei Lese strahlen im Gerät stellten sicher, dass jeder Skipass sicher gelesen wurde, egal ob sein Barcode nach oben oder nach unten zeigte. Eine zusätzliche Lesemöglichkeit lag direkt vor dem Einschubschacht, denn ein weiterer Lesestrahl scannte durch die Einschuböffnung ins Freie.

Automatisierungstechnik ist also längst nicht nur ein industrielles Thema, sondern häufig lebensnäher als man denkt. Mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von Sensorlösungen für die Automatisierungs-, Sicherheits- und Identifikationstechnik hat sich innovativen Anwendern innerhalb und außerhalb der Industrie in den letzten 25 Jahren auch ein weites Betätigungsfeld bei der Realisierung ungewöhnlicher Applikationen erschlossen – ein Rückblick, der gleichzeitig Trendcharakter für die Zukunft hat.

Erschienen in Ausgabe: 03/2008