Lesefenster und großer Tiefenschärfebereich - Bild: Pepperl+Fuchs

Erweitertes Lesefenster und großer Tiefenschärfebereich für optimale Lesbarkeit. Bild: Pepperl+Fuchs

SafePXV und SafePGV -  Bild: Pepperl+Fuchs
SafePXV und SafePGV, Absolut-Positioniersysteme nach SIL 3/PL e. Bild: Pepperl+Fuchs

Wer nicht wagt, der nicht gewinnt“, sagt Armin Hornberger, Leiter des Produktmanagements Industrial Vision Components bei Pepperl+Fuchs. In den Händen hält er die neueste Generation von Positioniersystemen, SafePXV und SafePGV, und ergänzt: „Die Entwicklung dieser beiden Module war für uns eine Herausforderung der besonderen Art.“ Unter Einhaltung höchster Sicherheitsrichtlinien ist es dem Team um den Produktmanager und zuständigen Projektleiter erstmals gelungen, eine sichere Absolut-Positionierung nach SIL 3/PL e mit nur einem einzigen Sensor zu verwirklichen. Doch wie ist dies dem Unternehmen gelungen? „Die Schlüsselidee war der zweifarbige DataMatrix-Code in Kombination mit der ebenso zweifarbigen Beleuchtung der 2D-Kamera“, verrät Hofmann. So enthält das Codeband zwei sich überlagernde DataMatrix-Codes in Rot und Blau; die 2D-Kamera ist mit LED-Ringen in diesen beiden Farben ausgestattet. Dadurch sind die neuen Absolut-Positioniersysteme in der Lage, die unterschiedlichen Farbcodes getrennt voneinander auszulesen.

Ade hoher Kosten- und Zeitaufwand

sicheren Daten über die Schnittstelle - Bild: Pepperl+Fuchs
Die Firmware liefert die sicheren Daten über die Schnittstelle an die Steuerung. Bild: Pepperl+Fuchs

Die Firmware dient als Steuerzentrale der Positioniersysteme. Sie plausibilisiert die gewonnenen Informationen mit einem sicheren Algorithmus direkt im Sensor und liefert die sicheren Daten über die Profinet Profisafe-Schnittstelle an die sichere Steuerung. „Auf diese Weise lassen sich die Positionsdaten gemäß SIL 3 /PL e unmittelbar und ohne zusätzlichen Funktionsbaustein weiterverarbeiten“, fasst Hornberger zusammen und führt fort: „Während dieses Sicherheitslevel bisher mit einem hohen Kosten- und Zeitaufwand verbunden war, realisieren es Anwender mit dem neuen SafePXV und SafePGV jetzt so einfach und effizient wie nie.“

Im Vergleich zu den bisherigen Positioniersystemen verfügt die neue Generation beispielsweise über ein deutlich erweitertes Lesefenster, das bis zu fünf DataMatrix-Codes auf einmal erfassen kann. Zudem wurden die Codes um ein Vierfaches vergrößert. „In der Anwendung sorgt das gleich für eine mehrfache Redundanz“ verdeutlicht Hornberger und konkretisiert: „Dank des erweiterten Lesefensters in Verbindung mit den großen, in sich redundanten DataMatrix-Codes arbeitet das Positioniersystem extrem störsicher. Selbst bei beschädigten oder stark verschmutzten Codes, wie sie vor allem in Outdoor-Anwendungen vorkommen können, ist jederzeit eine sichere Positionierung gewährleistet.“

Aus der Praxis für die Praxis

großer Tiefenschärfebereich für optimale Lesbarkeit - Bild: Pepperl+Fuchs
Erweitertes Lesefenster und großer Tiefenschärfebereich für optimale Lesbarkeit. Bild: Pepperl+Fuchs

Als Spezialist für lineare Absolut-Positionierung ist der SafePXV beispielsweise vorwiegend an Elektrohängebahnen in Fertigungsstraßen zu finden. Daneben wird der Sensor auch für Regalbediengeräte in der Lager- und Fördertechnik, an Drehtischen im Maschinenbau sowie im Aufzugsbau und für Windräder im Bereich erneuerbarer Energien eingesetzt. Dank des breiten Lesefensters in Kombination mit dem großen Tiefenschärfenbereich ist eine aufwendige, exakte Kamera-Parametrierung nicht notwendig.

Der SafePGV geht sogar noch einen Schritt weiter. Er liefert neben der Absolut-Positionierung alle Werte, die für eine zuverlässige Navigation von fahrerlosen Transportsystemen notwendig sind. Die Ausgabe der Y-Position und des Winkels erlaubt es, Spurabweichungen permanent zu korrigieren. Zudem gewährleistet das System dank der sicheren X-Position jederzeit den Sicherheitsabstand zwischen den FTS und damit den Schutz aller beteiligten Personen. Beide Positioniersysteme sind so ausgelegt, dass sie selbst engste Kurvenradien sowie Steigungs- und Gefällstrecken problemlos meistern. Dabei können die Codebänder bis zu 75 Millimeter unterbrochen sein, ohne die geringste Auswirkung auf die Performance. aru