IM0067502Sick gewährleistet mit Scantechnologie höchste Erfassungs- und Funktionssicherheit

Ist eine Fläche frei oder ein Regalfach beleg? Wo befindet sich ein Objekt und wie weit ist ein Hindernis entfernt? Antworten auf diese in der industriellen und intralogistischen Automation immer wieder auftauchenden Fragen geben 2D-LiDAR-Sensoren der Serie TiM von SICK. Drei Produktfamilien stehen zur Verfügung – jeweils ausgestattet und optimiert für unterschiedliche Detektions- und Messaufgaben. Ihre innovative HDDM-Scantechnologie gewährleistet höchste Erfassungs- und Funktionssicherheit in jedem Einsatzumfeld.

Ob TiM1xx, TiM3xx oder TiM5xx – jede dieser LiDAR-Produktfamilien (für: Light Detection And Ranging) hat in der Flächenüberwachung ihre individuellen Stärken. Ihre kompakte Bauform mit maximal 86 Millimeter Gehäusehöhe beim TiM5xx, das geringe Gewicht – der TiM100 wiegt gerade einmal 90 Gramm – montagefreundliche und funktionsgerechte Befestigungstechnik sowie die unkomplizierte Inbetriebnahme unterstreichen das konsequent industriegerechte Design. Dies gewährleistet höchste Integrationsfreundlichkeit der TiM-Sensoren in stationären und mobilen Aufgabenstellungen sowie in Robotern und bewegten Maschinenstrukturen.

TiM1XX IM0067509Höchste Präzision und Verfügbarkeit

Die 2D-LiDAR-Sensoren der TiM-Produktfamilien arbeiten alle mit augensicherem Infrarotlicht der Laserklasse 1 und der innovativen, von SICK entwickelten und patentierten HDDM-Technologie (für: High Definition Distance Measurement). Hierbei handelt es sich um ein hochauflösendes, digitales Verfahren zur Zeit- und Abstandsmessung, bei dem mehr als 100 mal so viele Laserpulse ausgesendet werden als bei anderen Lichtlaufzeitmessungen. Die Entfernung zum Objekt wird über die Messung der Lichtlaufzeit und die Auswertung der Signalstärke errechnet. Die Zeit zwischen dem Aussenden eines Laserpulses und dem Empfangen der Reflexionen ist proportional zur Entfernung zwischen dem TiM-Sensor und dem jeweiligen Objekt. Die kurze Zeitfolge der Pulse sowie die feine Winkelauflösung in der Scanebene – bis zu 0,33° beim TiM3xx und TiM5xx – gewährleisten eine lückenlose Abtastung sowie ein verlässliches Detektions- und Messverhalten. Das zukunftssichere HDDM-Messverfahren bietet darüber hinaus eine entscheidend verbesserte, optische Robustheit, z.B. eine hohe Fremdlichtsicherheit. Dadurch sind TiM-Sensoren praktisch unblendbar – weder durch helles Tageslicht noch durch hochfrequente künstliche Umgebungsbeleuchtung. Auch die Beeinflussung durch Staub, Schmutz oder Feuchtigkeit im Einsatzumfeld wird durch das Messverfahren kompensiert. Das weiterentwickelte HDDM+, das im TiM100 zum Einsatz kommt, hat die Robustheit der millimetergenauen Messwerte nochmals verbessert. Die LiDAR-Technologie der TiM-Serien ist also nahezu identisch – bleibt die Frage: Welcher TiM-Sensor für welche Applikationen?

TiM3xx IM0040478Der Einstieg in die effiziente 2D-Detektion

Ein geringer Energieverbrauch von nur 2,2 W, niedrige Betriebskosten und eine besonders kompakte, nur 90 Gramm »leichte« Bauform machen den TiM1xx mit HDDM+ zur Einstiegsserie in die 2D-Detektion. Mit einem Öffnungswinkel von 200° und einem Arbeitsbereich bis drei Meter kann der LiDAR-Sensor eine Fläche von bis zu 15,7 Quadratmetern überwachen. Es steht ein Feld zur Verfügung – der Detektionsbereich kann aufgabenspezifisch gestaltet und parametriert werden – entweder per Teach-in oder per Software. Die Feldauswertung ist bereits in den Sensor integriert. Darüber hinaus kann ein TiM1xx per IO-Link vernetzt werden. Dies ermöglicht nicht nur eine schnelle und einfache Inbetriebnahme, sondern erlaubt es auch, Status- und Diagnosedaten abzurufen und die Sensorparametrierung im Falle eines Austauschs zeitsparend zu clonen. Zusätzliche Freiheitsgrade bei der Montage des ohnehin platzsparenden TiM1xx eröffnet der drehbare Stecker am Gehäuse – der Sensor kann dadurch nicht nur in unterschiedlichen Positionen montiert und ausgerichtet, sondern auch das Anschlusskabel optimal in der Maschine verlegt werden. Insgesamt kann der Maschinenbauer, Integrator oder Anwender bereits mit dem ausschließlich schaltenden TiM1xx anspruchsvolle Anwesenheitskontrollen durchführen, beispielsweise Fachbelegungskontrollen in Paletten- und Behälterlagern, Überstandskontrollen an Gitterboxen oder das Zählen von Teilen beim Abwurf von einem Transportband in eine Kiste. Eine weitere Einsatzmöglichkeit ist die Überwachung von Exponaten in Museen – hier wird der Sensor auch deshalb gerne eingesetzt, weil er sich unauffällig und zugleich manipulationssicher montieren lässt.

TiM5xx IM0051036Mehr Funktionalitäten, mehr Flexibilität, mehr Vielseitigkeit

Ebenfalls für mobile und stationäre Applikationen konzipiert – aber zusätzlich ausgestattet mit Outdoor-gerechten Schutzarten bis IP67 – ist der TiM3xx mit integrierter Ethernet-Schnittstelle eine hochperformante Lösung zur Objekterkennung und zur Kollisionsvermeidung in der Logistik- und Fabrikautomation. Im Arbeitsbereich von bis zu 10 Metern lassen sich – durch den auf 270° vergrößerten Öffnungswinkel – in einer maximalen Fläche von 235 Quadratmetern eine Vielzahl unterschiedlichster Überwachungsszenarien einrichten. Hierfür verfügen alle Sensoren der Serie über 16 vorkonfigurierte Tripelfelder in Form von Melde-, Warn- und Stoppfeldern, die die gängigsten Überwachungsfälle darstellen. Die Tripelfeldsätze können per Eingangsbeschaltung ausgewählt werden und erleichtern so wesentlich die Installation. Einer der Tripelfeldsätze lässt sich direkt am Sensor konfigurieren, sodass auch eine besonders individuelle Parametrierung eines TiM3xx möglich ist. Die Micro-USB-Schnittstelle hierfür ist auch im eingebauten Zustand des Sensors jederzeit zugänglich. Die Formen der einzelnen Felder können rechteckig, radial oder als freie Geometrien gelayoutet werden – die Größenanpassung der Feldformen erfolgt per Knopfdruck sehr schnell und einfach über das automatische Einlernprogramm »Touch and Teach«. Dadurch dauert es noch nicht einmal zwei Minuten, bis der TiM3xx startklar ist. Alternativ ist auch eine Parametrierung am PC über die SOPAS-Software von SICK möglich. Die Feldauswertung mit intelligenten Softwarealgorithmen ist beim TiM3xx »on board« integriert. Bei Bedarf bieten zwei Geräteversion der Funktionalität »Kontur als Referenz«, mit der sich diese LiDAR-Sensoren eigenständig auf eine mögliche Dejustage oder einen Manipulationsversuch überwachen. Im Betrieb sorgt das bewährte HDDM-Verfahren zugleich für hohe Messgenauigkeit und Fremdlichtsicherheit. Eingesetzt wird der TiM3xx unter anderem zur Distanzierung und Kolonnenkontrolle in Elektrohängebahnen und zur Überstands- und Fachbelegkontrolle an Regalbediengeräten. Die auch bei diesem LiDAR-Sensor von SICK geringe Leistungsaufnahme hat in mobilen Applikationen wie der Kollisionsvermeidung und dem Rückfahrschutz an fahrerlosen Flurförderzeugen oder autonom navigierende Plattformen keinen nennenswerten Einfluss auf die Standzeit der Fahrzeugbatterie.

Messdatenausgabe per USB oder Ethernet direkt in die Applikation

Die Sensoren der Serie TiM5xx im robusten IP67-Sensorgehäuse aus Metall für den Indoor-und Outdoor-Einsatz sind die rein messenden Lösungen des 2D-LiDAR-Portfolios von SICK. Sie bieten eine nochmals größere Überwachungszone mit einer Fläche von bis zu 1.470 Quadratmetern bei Messdistanzen bis 25 Meter. Bei einer möglichen Auflösung von 0,33° innerhalb des 270°-Scanfeldes liefert der TiM5xx extrem exakte Messdaten der gescannten Fläche, die es erlauben, zusätzliche Informationen zur Größe und Form von Objekten abzuleiten. Die Sensoren der Serie TiM5xx verzichten bewusst auf eine interne Auswertung der Messdaten, sondern stellen diese – für jeden einzelnen Winkel – direkt der übergeordneten Applikation als maschinenlesbaren Datenstring zur Verfügung. Auch Informationen zur Objektentfernung, zu Koordinaten und zum Energiegehalt des rücklaufenden Signals können über USB oder Ethernet ausgegeben und für Messapplikationen wie beispielsweise die Distanzierung, die Objekterkennung oder die Konturenerfassung genutzt werden. Die Ethernet-Schnittstelle unterstützt zudem die Implementierung des TiM5xx wie auch dessen Diagnose und Fernwartung im laufenden Anlagenbetrieb. Wichtig für mobile Anwendungen: Mit einer Leistungsaufnahme von nur vier Watt ist auch der TiM5xx einer der energieeffizientesten 2D-LiDAR-Sensoren auf dem Markt.

Ob zuverlässige Objektdetektion oder präzise Positionsbestimmung – die 2D-LiDAR-Sensoren der TiM-Serie eignen sich für vielfältige und anspruchsvolle Aufgaben der Flächenüberwachung, in denen sie durch applikationsgerechte Funktionalität, Integrationsfreundlichkeit und Energieeffizienz überzeugen.

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