MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

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Ausgabe 3 | November 2011 thermoIMAGER mit Bi-Spektral Technik Neuer konfokaler High-End Kontroller Sensorik Unternehmensnews - Endoskope von Micro-Epsilon - Neuer Reinraum eingeweiht - Verstärkter Außendienst - Messehighlights zur SPS Sensor-Applikationen Produkthighlights Im Visier: Wirbelströme Das Micro-Epsilon Kundenmagazin

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Alles über innovative Sensorik und Messtechnik.

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Ausgabe 3 | November 2011

thermoImAger mit Bi-Spektral Technik

Neuer konfokaler High-end Kontroller

S e n s o r i kUnternehmensnews

- Endoskope von Micro-Epsilon

- Neuer Reinraum eingeweiht

- Verstärkter Außendienst

- Messehighlights zur SPS

Sensor-Applikationen

Produkthighlights

Im Visier: Wirbelströme

D a s m i c r o - e p s i l o n Ku n d e n m a g a z i n

Page 2: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

2

Vorwort

Die messe SPS/IPC/DrIVeS steht vor der Tür

und lässt gedanken über die Schnelllebigkeit

eines Jahres in uns aufkommen. Bevor sich das

Jahr 2011 zu ende neigt, zeigen wir Ihnen viele

Neuheiten aus der Sensorik. Die SPS ist eine

ideale Plattform, um sich darüber bei einem

gespräch am Stand zu informieren. Was wir

brandneu zeigen, sehen Sie in diesem Heft.

gerade das vergangene Jahr war ein sehr er-

folgreiches für micro-epsilon. Keiner hätte zu

glauben vermocht, dass nach dem Krisenjahr

2009 die Konjunktur derart hochschnellen wür-

de. Dieses Wachstum bewirkt für micro-epsilon

und letztenendes auch für Sie einige Verände-

rungen. So haben wir unseren Außendienst in

Deutschland verstärkt, um Ihnen weiterhin eine

hochwertige Beratung bieten zu können.

Viele von Ihnen werden ab sofort einen neuen

Ansprechpartner im Außendienst haben.

Sehen Sie im Beitrag auf den Seiten 4 und 5, wie

sich der Vertrieb in Deutschland neu gliedert.

Ihre für Sie zuständigen Ansprechpartner für

die Beratung vor Ort oder über Telefon finden

Sie auch auf unserer Internetseite www.micro-

epsilon.de.

Viel Freude beim Lesen

Johann Salzberger

geschäftsführer marketing und Vertrieb

Terminplanung für 2012

Workshops

Termin Thema Veranstaltungsort Vertriebsgebiet

23.01.2012 Weg + Ir Hotel gilze-rijen, Klein Zwitserland 8, NL 5126 TA gilze-rijen BeNeLux

24.01.2012 Weg + Ir Waldhotel Tannenhäuschen, Am Tannenhäuschen 7, 46487 Wesel raum ruhrgebiet

25.01.2012 Weg + Ir Hotel Forellenhof, Hünzingen 3, 29664 Walsrode raum Hannover + Hamburg

26.01.2012 Weg + Ir Fair resort Sport- & Wellnesshotel, Illmnitzer Landstraße 3, 07751 JenaThüringen, Sachsen, Sachsen-Anhalt

06.02.2012 Weg + Ir Landgasthof-Hotel Bergwirt, Schernberg 1, 91567 Herrieden raum Nürnberg

07.02.2012 Weg + Ir Best Western Hotel Frankfurt-rodgau, Kopernikusstr. 1, 63110 rodgau raum Frankfurt

08.02.2012 Weg + Ir Best Western Hotel Bad Herrenalb, Dobler Str. 26, 76332 Bad Herrenalb raum Baden-Württemberg

09.02.2012 Weg + Ir Comfort Hotel egerkingen, Oltnerstrasse 22, CH-4622 egerkingen Schweiz

Ir: Temperaturmessung per Infrarot | Weg: Wegmessung mit elektromagnetischen und optischen Verfahren | opt. Weg: Wegmessung mit optischen Verfahren | Stand vom 18.10.2011

Messen

Datum Messename Stadt (Land) Halle / Stand

22.11.2011 - 24.11.2011 SPS/IPC/Drives Nürnberg (Deutschland) 7A / 202 micro-epsilon Deutschland

14.02.2012 - 16.02.2012 tire Technology expo Köln (Deutschland) 8 / 8130 micro-epsilon Deutschland

06.03.2012 - 08.03.2012 Testing expo India Chennai (Indien) 3087 micro-epsilon Deutschland

23.04.2012 - 27.04.2012 Hannover messe Hannover (Deutschland) - micro-epsilon Deutschland

08.05.2012 - 11.05.2012 Control Stuttgart (Deutschland) 1 / 1521 micro-epsilon Deutschland

Unsere News bei:

Page 3: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

3U n t e r n e h m e n s n e w s

Blick ins Verborgene Unter dem Namen ELTROTEC werden nun auch Endoskope angeboten

Endoskopie und Micro-Epsilon – das ist neu.

Durch die Restrukturierung der Micro-Epsi-

lon Eltrotec wurde das Angebot an techni-

schen Endoskopen in das Portfolio aufge-

nommen und überarbeitet.

Unter der marke „eLTrOTeC“ umfasst das

Angebot viele modelle der starren, flexiblen

oder Video-endoskopie sowie umfangreiches

Zubehör. Die Auswahl reicht vom günstigen

einstiegs-endoskop bis zum High-end Video-

endoskop für gehobene Aufgaben.

Sämtliche modelle wurden in einem attraktiven

Produktkatalog zusammengefasst, der sich

spe ziell an die Industrie und den deutschen

maschinenbau richtet.

Betreut wird die Produktgruppe direkt durch

micro-epsilon eltrotec, welche bereits über vie-

le Jahre erfahrung in der technischen endosko-

pie verfügt und ihr Know-How in der Beratung

gerne einsetzt.

In allen drei Produktbereichen der endoskope

bietet micro-epsilon eltrotec den Bau kunden-

spezifischer Sonderausführungen an. Um die

eignung der geräte für den jeweiligen einsatz-

zweck zu testen, werden Leihgeräte für den

kundeneigenen Test mit ausführlicher Beratung

angeboten. Über den reparaturservice kön-

nen gebrauchte und defekte endoskope

kostengünstig instand gesetzt werden.

Im Zubehörbereich werden Lichtquel-

len, Licht leiter, Kameras und moni-

tore angeboten. mit den ebenfalls

verfügbaren Adaptern und Ka-

meras mit Videoprozessoren

ist es möglich, andere am

markt erhältliche endos-

kope ohne großen Ver-

kabelungsaufwand nach-

zurüsten und somit einen

mehrwert zu erzielen.

Verwendet werden die

endoskope bspw. bei der

Untersuchung von Bohrungen

und Düsen für die Hydraulik oder

Pneumatik, um Turbinenlaufflächen

auf risse zu untersuchen, für die Inspek-

tion von Schweißnähten in rohren oder für die

Waffeninspektion.

BoroskopeFlex

Video

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4 U n t e r n e h m e n s n e w s

Verstärkter Außendienst Neue Vertriebsmitarbeiter für Porta Westfalica und Nürnberg

Passau

Landshut

Ingolstadt

Augsburg

NürnbergAmberg

Regens- burg

München

Garmisch-Partenkirchen

Rosenheim

Graz

Salzburg

Innsbruck

Linz

Lausanne

Genf

ZürichSt. Gallen

WittenbachBasel

Bern

Davos

OrtenburgTübingen

StuttgartGöppingen

Friedrichshafen

Karlsbad

Ansbach

Ulm

Darmstadt

Mannheim

Wiesbaden

Saarbrücken

AschaffenburgMainz

Trier

Mainhausen

Karlsruhe

Kaisers-lautern

Heidelberg

Heilbronn

Pforzheim

Flensburg

Ober- hausen

Düssel-

dorfWuppertal

Hamm

Kassel

Bielefeld

Osnabrück

Oldenburg

HagenAmsberg

Herford

Bremen

Emden

Siegen

Frankfurt am MainKoblenz

Bonn

Aachen Gießen

Gladbach

Köln

Bamberg

Würzburg

Hannover

Elms-horn

Fulda

Rostock

Stralsund

Neubrandenburg

Oranienburg

Potsdam

Berlin

Frankfurt/Oder

Dresden

Dessau Cottbus

Leipzig

Gera

Zwickau

Chemnitz

Hof

Schwerin

Halle

Erfurt

Stendal

Magdeburg

L¸beck

Kiel

Celle

Braun-schweig

Suhl

Bautzen

Flensburg

OldenburgBremen

Bremer-havenEmden

Hamburg

Hannover

Göttingen

Elms-horn

Lübeck

Kiel

Celle

Braun-schweig

Hamburg

Dinslaken

Bremer-haven

Porta Westfalica

Münster

Offenburg

Freiburg

Wien

Bregenz

Schruns

Mieming

Aalen

Langebrück

Hervorragende Kundenberatung ist eines

der obersten Ziele von Micro-Epsilon. Um

dieses Ziel halten zu können, muss von

Zeit zu Zeit die Vertriebsstruktur im DACH-

Raum angepasst werden. Auslöser für die

aktuelle Anpassung war die Erweiterung

des Produkt angebots um Farbsensoren und

Messlichtschranken.

Um Kunden bei größerem Produktangebot die

gleiche Aufmerksamkeit schenken zu können,

die Sie bislang erhielten, wurden zwei neue

Außendienstmitarbeiter eingestellt. Damit wur-

den die Vertriebsgebiete in Deutschland re-

strukturiert, sodass jeder Außendienstberater

einen möglichst kurzen Anreiseweg zu seinen

Kunden hat. Die Umstellung konzentriert sich

auf die Bereiche Nürnberg und Hannover. Hier

werden die beiden neuen mitarbeiter tätig sein

vor Ort Kunden beraten.

Dipl.-Ing (FH) markus Hornung ist für die re-

gion um Nürnberg zuständig. Der gebürtige

Ansbacher studierte an der Nürnberger Hoch-

schule Feinwerk- und mikrotechnik. Als ent-

wicklungsingenieur für Fahrerassistenzsysteme

bzw. Umrichter sammelte er erste erfahrungen

im beruflichen Umfeld. Zuletzt war er Universal-

Ingenieur für Sensor-Applikationen bei einem

Hersteller von Kontaktbauelementen. Die um-

fangreiche erfahrung aus der Sensorik

nutzt Herr Hornung für die Beratung sei-

ner Kunden.

Von Porta Westfalica aus betreut Dipl.-

Ing. (FH) Olaf Wurzler das Vertriebsge-

biet Kassel/Braunschweig. Aus minden

stammend absolvierte er eine Ausbil-

dung zum maschinenschlosser, ehe er

nach Abschluss der Technikerschule

ein Studium zum maschinenbauer begann. Seit

seinem Abschluss 1999 war er im Vertrieb bei

verschieden Unternehmen tätig, zuletzt für den

Vertrieb von e-motoren Komponenten und Zu-

behör. Herr Wurzler blickt auf zwölf Jahre erfah-

rung im Vertrieb zurück und weiß, wie er Kun-

den mit guter Beratung weiter helfen kann.

Manfred van Erp:Wie lange bei Micro-Epsilon?

20 Jahre

Steckenpferd:

meine Beratungsgespräche freuen

mich besonders, da ich fast immer

die richtige Sensorlösung im Preis-Leistungs-

verhältnis anbieten kann.

Lieblingsprodukt: eigentlich alle

Ich finde Micro-Epsilon toll wegen des guten

Betriebsklimas und der partnerschaftlichen

Beziehung zum Kunden.

Olaf Wurzler:Wie lange bei Micro-Epsilon?

Seit mitte Juli 2011

Steckenpferd:

Triangulation

Lieblingsprodukt: optoNCDT

Ich finde Micro-Epsilon toll wegen des Know-

hows, der Kompetenz und des „miteinander

Umgehens“. Arbeiten macht Spaß, da eigen-

initiative und eigenverantwortung gefragt sind.

Matthias Caliebe:Wie lange bei Micro-Epsilon?

1,5 Jahre

Steckenpferd:

Wirbelstrom

Lieblingsprodukt:

optoNCDT 2300 und Blue Laser

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil micro-epsilon

ein extrem bodenständiges Unternehmen mit

dem Antrieb ist, die maximale Leistung aus

einer Technologie herauszuholen.

Gernot Eiermann:Wie lange bei Micro-Epsilon?

7 Jahre

Steckenpferd:

Temperatursensoren

Lieblingsprodukt:

scanCONTrOL

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil wir ein

familiengeführtes Unternehmen sind und sich

jeder mitarbeiter als Teil eines Teams sieht.

Lothar Jayme:Wie lange bei Micro-Epsilon?

23 Jahre

Steckenpferd:

eddy, capa, optoNCDT

Lieblingsprodukt:

capaNCDT

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil wir ein

be sonders breites Angebot haben und ich

dadurch stets die optimale Lösung anbieten

kann.

Udo Schwenk:Wie lange bei Micro-Epsilon?

6 Jahre

Steckenpferd:

Temperatursensoren

Lieblingsprodukt: capaNCDT

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil für

unterschiedliche messaufgaben Lösungen

gefunden und realisiert werden.

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5U n t e r n e h m e n s n e w s

Passau

Landshut

Ingolstadt

Augsburg

NürnbergAmberg

Regens- burg

München

Garmisch-Partenkirchen

Rosenheim

Graz

Salzburg

Innsbruck

Linz

Lausanne

Genf

ZürichSt. Gallen

WittenbachBasel

Bern

Davos

OrtenburgTübingen

StuttgartGöppingen

Friedrichshafen

Karlsbad

Ansbach

Ulm

Darmstadt

Mannheim

Wiesbaden

Saarbrücken

AschaffenburgMainz

Trier

Mainhausen

Karlsruhe

Kaisers-lautern

Heidelberg

Heilbronn

Pforzheim

Flensburg

Ober- hausen

Düssel-

dorfWuppertal

Hamm

Kassel

Bielefeld

Osnabrück

Oldenburg

HagenAmsberg

Herford

Bremen

Emden

Siegen

Frankfurt am MainKoblenz

Bonn

Aachen Gießen

Gladbach

Köln

Bamberg

Würzburg

Hannover

Elms-horn

Fulda

Rostock

Stralsund

Neubrandenburg

Oranienburg

Potsdam

Berlin

Frankfurt/Oder

Dresden

Dessau Cottbus

Leipzig

Gera

Zwickau

Chemnitz

Hof

Schwerin

Halle

Erfurt

Stendal

Magdeburg

L¸beck

Kiel

Celle

Braun-schweig

Suhl

Bautzen

Flensburg

OldenburgBremen

Bremer-havenEmden

Hamburg

Hannover

Göttingen

Elms-horn

Lübeck

Kiel

Celle

Braun-schweig

Hamburg

Dinslaken

Bremer-haven

Porta Westfalica

Münster

Offenburg

Freiburg

Wien

Bregenz

Schruns

Mieming

Aalen

Langebrück

Joachim Bauer:Wie lange bei Micro-Epsilon?

4 Jahre

Steckenpferd:

Triangulation und Wirbelstrom

Lieblingsprodukt:

optoNCDT 2300

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil es für eine

langfristige Kunden-Lieferantenbeziehung

das Ziel ist, kundenspezifische Lösungen zu

bieten, welche unsere Kunden technologisch

weiterbringen.

Markus Hornung:Wie lange bei Micro-Epsilon?

seit Juli

Steckenpferd:

Triangulation

Lieblingsprodukt: Immer das,

womit ich den Kunden glücklich machen kann.

Ich finde Micro-Epsilon toll wegen der hoch-

wertigen Produkte, der freundlichen mitarbeiter,

einem geschäftsführer, der politisch und sozial

engagiert ist und ein tolles Team zusammen-

gestellt hat.

Klaus Brinninger:Wie lange bei Micro-Epsilon?

15 Jahre

Steckenpferd:

Wegmessung allgemein

Lieblingsprodukt:

capaNCDT

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil die Firma ein

Top-Arbeitgeber in unserer region ist.

Olaf Gerstner:Wie lange bei Micro-Epsilon?

8 Jahre

Steckenpferd:

konfokale Sensoren

Lieblingsprodukt:

scanCONTrOL

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil wir immer auf

der Suche nach messtechnischen Innovationen

sind.

Giorgio Angelini:Wie lange bei Micro-Epsilon?

4,5 Jahre

Steckenpferd:

Triangulation

Lieblingsprodukt:

optoNCDT 2300

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil die Firma

ein echter Familienbetrieb ist und das auch im

Vertrieb gelebt wird. Alles geht Hand in Hand.

Thomas Rümmler:Wie lange bei Micro-Epsilon?

6 Jahre

Steckenpferd:

ASCOspeed

Lieblingsprodukt:

optoNCDT 2401

Ich finde Micro-Epsilon toll, weil micro-epsilon

äußerst innovativ, technologisch wegweisend

und dennoch bodenständig verwurzelt ist.

Page 6: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

6 A p p l i k a t i o n e n

Krümmer-Messung mit Blue Laser Sensoren

optoNCDT BL - Highlights

- Neueste Technik in der Triangulation

- Bis 30 kHz messrate

- Für glühende Objekte

- Für organische Stoffe

- Neue High-end Objektive

Die Optimierung der

Abläufe in einem Verbren-

nungsmotor spielt in der heu-

tigen Zeit eine immer stärkere

rolle. Für das motormanagement

ist die erhebung einer reihe von mess-

daten erforderlich. eine wichtige Quelle ist

die Abgastemperatur. Sie wird über ein Ther-

moelement im Krümmer erfasst.

Zur Kontrolle der Befestigung des Krümmers

ist es nötig, die Schwingungsneigung sowie

die mechanische Steifigkeit der Konstruktion

zu prüfen. Hier kommt der Blue Laser Sensor

zum einsatz. Durch die hohen Temperaturen

im Abgasstrom kommt es zum eigenleuchten

(rot glühend) des Thermoelementes.

Durch die kurze Wellenlänge

des verwendeten blau-violetten

Lasers blendet das vom Ther-

moelement abgestrahlte Licht nicht

den Sensor, da die langwellige eigen-

strahlung des messobjekts sehr weit von

der Wellenlänge des blau-violetten Lasers

von 405 nm entfernt ist und durch die verwen-

deten hochwertigen Interferenzfilter wirksam

blockiert wird.

ein schmaler Schlitz sorgt für den nötigen Frei-

raum der Optik. Die hohen Umgebungstempe-

raturen werden für den Testbetrieb durch eine

Schutzplatte wirksam gemindert, eine Freiblas-

vorrichtung sorgt zudem für saubere optische

Bedingungen und entsprechende Kühlung.

Die erwarteten Schwingungen lassen sich

sehr gut durch die schnelle Abtastfre-

quenz des Sensors von 2,5 kHz erfassen

und einfach über eine Schnittstelle zum

PC auswerten.

Info

messprinzip und die Vorteile der Blue-Laser Technik werden in einem 3D animierten Film anschaulich dargestellt. Sie finden den Film über den Qr-Code oder auf der Produktseite der Homepage

Anforderungen an das Messsystem:

- Messbereich 20 mm

- Genauigkeit bist zu 20 µm

- Messen auf rot glühendes Objekt

Page 7: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

7A p p l i k a t i o n e n

Bei der entwicklung neuer geometrien

und Fertigungstechniken für rotoren

wird immer mehr auf sorgfältige Prü-

fungsmethoden gesetzt.

Für Belastungstests an rotorblättern für WKA

werden deshalb inzwischen eigene Prüfstände

entwickelt, mit denen reale Belastungen durch

Wind und Sturm simuliert werden können.

Wichtig ist dabei, dass der kostspielige ro-

tor nicht zerstört wird. Übliche rotoren haben

derzeit Längen zwischen 40 m und 60 m und

werden in Halbschalen-Sandwichbauweise aus

glasfaserverstärktem Kunststoff gefertigt.

Das Fraunhofer Institut IWeS in Bremerhaven

hat einen Prüfstand entwickelt, mit dem rotor-

blätter bis 70 m Länge geprüft werden können.

Durch mechanische Belastung kann die Spitze

des rotorblattes um bis zu 10 m verzogen wer-

den. Das rotorblatt wird dafür in horizontaler

Lage an den Prüfstand montiert. Stahlseile wer-

den über Umlenkrollen zum rotor geführt und

an verschiedenen Positionen entweder direkt

oder über mechanische Klemmen am rotor-

blatt befestigt.

Zur messung der Verformung werden am Prüf-

stand zwölf Seilzugsensoren verwendet. Je

Zugpunkt messen zwei Sensoren die Auslen-

kung und Verwindung des rotorblattes. Die

Sensoren sind dafür auf Schienen am Boden

montiert; das messseil wird in vorgefertigte

Ösen an den Klemmen eingehängt.

Das einfache Handling und die robuste Kons-

truktionsweise der Sensoren überzeugten. Die

Seilzugsensoren arbeiten in dieser Anwendung

mit messbereichen zwischen 3 m und 10 m.

Das ausgegebene Digitalsignal wird direkt für

weitere Simulationen herangezogen.

Rotorbiegung an Windrädern im Prüfstand

Page 8: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

8

Konturüberwachung von Sicherheitsschlüsseln

A p p l i k a t i o n e n

Besondere Bearbeitungsmaschinen werden für

die Herstellung von Sicherheitsschlüsseln ver-

wendet. Bei der Produktion wird fließend zwi-

schen verschiedenen rohlingen gewechselt.

Das Unternehmen Aumat aus Solingen hat sich

auf den Bau von maschinen für die Schlüsselpro-

duktion spezialisiert. In maschinen für die Be-

arbeitung von Schlüsselrohlingen setzen sie auf

Hochleistungs-Lasersensoren optoNCDT 2200

von micro-epsilon.

Bei der Zuführung der unterschiedlichen

Schlüs sel rohlinge wird der jeweilige Bearbei-

tungsdatensatz aus einer Datenbank geladen.

Ob der richtige Schlüsselrohling passend zum

Datensatz sich in der maschine befindet, wird

vor der Bearbeitung überprüft. Dazu wird der

Lasersensor quer über den Schlüsselrohling

traversiert, sodass das Profil der Oberfläche

aufgenommen werden kann. Stimmt das Profil

mit den Solldaten überein, wird die Bearbeitung

freigegeben.

Anforderungen an das Messsystem:

- 50 µm Messfleckdurchmesser

- 3 µm Reproduzierbarkeit

- 10.000 Messwerte je Sekunde

Wichtig für den Kunden ist dabei eine zuver-

lässige Datenerfassung auf glänzenden bis

matten metallischen Oberflächen sowie eine

hohe Ortauflösung. Aufgrund der hohen Bear-

beitungsgeschwindigkeit wurde eine messrate

von 10 kHz gefordert. Zudem ist wegen des

mechanischen Aufbaus ein hoher grundab-

stand von Bedeutung.

Aumat entschied sich aufgrund der zuverläs-

sigen Leistungsdaten für den Lasersensor

optoNCDT 2200 mit 10 mm messbereich. Die-

ser Sensor liefert die geforderten 10 kHz mess-

rate und bietet dank der integrierten rTSC

Oberflächenkompensation zuverlässige ergeb-

nisse.

optoNCDT - Highlights

- größte Auswahl an Standardsensoren

- Für zahlreiche Aufgaben geeignet

- messbereiche zwischen 2 und 1.000 mm

Page 9: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

99

Schweißnahtkontrolle an Pipelines

A p p l i k a t i o n e n

scanCONTROL- Highlights

- Verschiedene Leistungsklassen

- Ideal für

- einfache montage

- Verschiedene Ausgangsarten

Das Unternehmen „middle east Tube Compa-

ny“ (metco) ist Israels größter Hersteller von

Stahlrohren. Die rohre werden zur Beförderung

von Abwasser, Wasser, Öl oder gas verwen-

det. Bei der Herstellung der rohre muss die

Naht deshalb absolut dicht sein.

Durch Spiralschweißen wird das rohmaterial

zu einem rohr verbunden. Bisher erfolgte die

Positionierung der Blechbahnen für diesen Pro-

zess manuell. Die damit verbundene Schwie-

rigkeit der exakten Ausrichtung der rohre führ-

te immer wieder zu Problemen.

mit dem einsatz des Laserscanners scanCON-

TrOL 2710 erfolgt der Positioniervorgang au-

tomatisch. Die berechneten Profilinformationen

werden direkt zur Positionierung herangezogen.

Die Konvertierung der Daten in FireWire erledigt

dabei die als Zubehör erhältliche Output-Unit.

Das messobjekt dreht sich mit einer geschwin-

digkeit von 1,5m/min. Die Umgebungstempe-

ratur am Sensor erreicht maximal 40°C.

Der Scanner wurde so positioniert, dass keine

spezielle Kühlung notwendig wurde.

Systemaufbau:

- scanCONTrOL 2710-100

- 20 m Sensorkabel SC2700-20

- Output-Unit

- Output-Unit Basic

- 4-Kanal digital Ausgang

- 2-Kanal analog Ausgang

Page 10: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 0 M e s s e h i g h l i g h t s

Induzierte Wirbelströme und Magnetfeld-

stärke zu nutzen, um den Abstand zu einem

Objekt zu erfassen, ist bislang noch rela-

tiv unbekannt. Wird beides in einen Sensor

kombiniert, so landet man beim magneto-

induktiven Messverfahren, dass viele Vorteile

mit sich bringt, aber auch Einschränkungen

bereit hält. Beides gilt es hier zu erläutern,

um Anwendungen aufzuzeigen, bei denen

der Sensor sehr hilfreich ist.

Messprinzip

Der magneto-induktive Sensor wertet den Ab-

stand zwischen einem Targetmagneten und ei-

nem Sensorelement aus. Die magnetfeldli-

nien des magneten breiten sich aus und treffen

in einer bestimmten entfernung auf das Sen-

sorelement. Je weiter Sensorelement und ma-

gnet voneinander entfernt sind, desto geringer

ist die magnetfeldstärke am Sensor. Dies wird

dazu genutzt, um den Abstand zu ermitteln.

Das messprinzip des Sensors beruht auf einer

erweiterung eines Wirbelstromsensors um ein

magnetisch sensitives element. Durch gegen-

läufige physikalische effekte, ergibt sich ein

linearer Zusammenhang zwischen Abstand

und Ausgangssignal (Selbstlinea-

risierung).

Was bringt das

Verfahren?

Da der Sensor

auf die magnet-

feldstärke rea-

giert, kann der

m e s s b e r e i c h

über die Wahl

des Targetmag-

neten festgelegt

werden. ein

stärkerer mag-

net vergrößert

den messbe-

reich.

maximal sind

hier etwa 55

mm möglich.

Trotz dieses gro-

ßen messbereichs

können durch die hohe empfind-

lichkeit selbst kleinste Wegän-

derungen erfasst werden.

Beides in Kombination ist

ein deutlicher Vorteil zum

Hall-Verfahren, dass nur

messbereiche bis 30 mm

bereitstellen kann und die empfind-

lichkeit zum messbereichende stark abnimmt

und aufwendig nachlinearisiert werden muss.

Durch nichtferromagnetische Stoffe misst der

Sensor tadellos hindurch, weshalb sich das

Verfahren auch für druckdichte Behälter eignet.

Für einzelstücke stehen die Standardmodelle

in edelstahl bzw. Kunststoff zur Auswahl. Beim

Serieneinsatz sind in material und Ausführung

kaum grenzen gesetzt.

ein signifikanter Vorteil ist jedoch der hohe Frei-

heitsgrad bei der gestaltung des Sensors. Wird

das Verfahren zu grunde gelegt, so können

die Sensorelemente bspw. aneinander gereit

werden, um über eine lineare Strecke präzise

zu messen. Der magnet verfährt dann parallel

dazu.

Wo gilt es aufzupassen?

Die magnetfeldstärke am Sensorelement kann

nun auf unterschiedlichste Weise beeinflusst

werden. Dies kann von einer Änderung der

Linearität, des Offsets, der Auflösung und des

messbereichs bis hin zu einer Funktionsunfä-

higkeit des Sensors führen.

Einbaubedingungen

Ferromagnetische materialien ziehen mag-

netfeldlinien an und verändern deren Verlauf.

Außerdem können diese materialien nicht von

Ihnen durchdrungen werden. Vor allem beim

einbau des Sensors und des magneten muss

hierauf geachtet werden. Anhand des beispiel-

haften Feldlinienverlaufs soll verdeutlicht wer-

den, wie sich durch ferromagnetische materi-

alien der Weg der magnetfeldlinien verändern

Vielseitig magnetischDer mainSENSOR detailiert betrachtet

Page 11: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 1M e s s e h i g h l i g h t s

und somit das messsignal beeinflusst wird. Im

Diagramm werden Signalverläufe in Abhängig-

keit vom Über-/Unterstand des Sensors in einer

ferromagnetischen Platte dargestellt. Das zwei-

te Diagramm zeigt den einfluss des Abstandes

zwischen der Stahlplatte und dem magneten

auf das Ausgangssignal.

Aber nicht nur eine Änderung der magnetfeldli-

nienverlaufs sondern auch zusätzliche magnet-

felder haben einfluss auf das messsignal, da

diese dem genutzten magnetfeld überlagert

werden. So können z.B. Targets von benach-

barten Sensoren, magnetische Felder von elek-

tromotoren oder andere magnetfelder einfluss

auf das Signal nehmen.

Daher sollte man die Sensoren so anbringen,

dass diese keinen zusätzlichen magnetfeldern

ausgesetzt werden und zwischen zwei benach-

barten mDS-Sensoren ausreichend Abstand

eingehalten wird, um den einfluss möglichst

gering zu halten.

Für den messaufbau und die Befestigung soll-

ten ausschließlich nicht-ferromagnetische ma-

terialien, wie z.B. Aluminium verwendet werden.

Bei nicht-ferromagnetischen edelstählen muss

darauf geachtet werden, dass durch mechani-

sche Bearbeitung eine magnetisierung stattfin-

den kann oder die Teile leicht ferromagnetisch

werden können, was durch Ausglühen wieder

rückgängig gemacht werden kann.

Ausrichtung des Sensors zum Magneten

Die besten resultate erzielt man,

indem man den magneten so

zum Sensor anordnet, als das er

sich frontal und zentriert vor dem

Sensor bewegt. Aber auch eine ver-

setzte oder eine seitliche messung

ist möglich.

Diese messung gilt es aber im einzelfall

genau zu betrachten, da sich hier Ände-

rungen der Kennlinie ergeben.

Nur bei Sensoren mit rundem Gehäuse

ein wichtiger Punkt für das erreichen einer

optimalen Vergleichbarkeit zwischen ver-

schiedenen messpunkten, ist die Ausrichtung

des Sensors. So ist darauf zu achten, dass die

Platine im Sensor im Verhältnis zum magneten

immer identisch ausgerichtet ist.

Zu erkennen ist dies an den Schlüsselflächen

am hinteren ende des Sensors. Das Sensorele-

ment steht senkrecht zu den beiden Schlüssel-

flächen. Dies ist vor allem bei einem seitlichen

Versatz des magneten entscheidend.

Wie bei jedem präzisen Sensor sind einige

Besonderheiten beim einbau und Betrieb zu

beachten, die jedoch den hohen Nutzen durch

großen messbereich, flexibles Sensordesign

und hohe Dynamik nicht aufwiegen können.

Page 12: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 2 P r o d u k t n e u h e i t e n

Fünf Farben unter KontrolleLeuchtdioden (LeD) dienten in der Vergangen-

heit als Anzeigen- und Signalelemente dazu,

hauptsächlich Informationen anzuzeigen. Das

zunehmende Interesse an Leuchtmitteln, die

Umwelt- und ressourcen schonen, hat die wei-

tere entwicklung der Leuchtdioden wesentlich

beeinflusst.

Die farbige Darstellung bei Displays wurde erst

durch rasante Weiterentwicklungen bei farbigen

Leuchtdioden möglich, wobei in der Beleuch-

tungstechnik die weiße LeD die dominierende

rolle spielt. Fast unbegrenzte einsatzgebiete in

der Beleuchtungstechnik und zunehmend auch

in der Automobilindustrie lassen die produzier-

ten Stückzahlen erheblich steigen. Dies hat zur

Folge, dass die Stückpreise dieser Bauelemen-

te in eine für den Serieneinsatz interessante

Preisregion kommen.

Die lange Lebensdauer und der weitaus besse-

re Wirkungsgrad als herkömmliche Leuchtmittel

sind weitere positive Nebeneffekte, die den ein-

satz und die Weiterentwicklungen rechtfertigen.

ein wichtiger Faktor für den Serieneinsatz ist

die Sicherstellung der optischen Qualität der

Leuchtdioden. In der Produktion, also bei der

Verwendung der LeD´s, muss dafür gesorgt

werden, dass diese Bauelemente auf Funktion

und richtige Verwendung geprüft werden. Dies

bedeutet, dass Farbe, Intensität und Funktion

der LeD`s mit komfortablen Prüfmitteln ständig

überwacht werden müssen.

Die Forderungen bzw. Aufgabenstellung zur

Prüfung wurde an die mICrO-ePSILON eltro-

tec herangetragen, da langjährige erfahrun-

gen in der Farbsensorik, Bildverarbeitung und

Lichtleitertechnik vorhanden sind.

es entstand die Produktserie colorCONTrOL

mFA 55/100 mit bis zu 100 messstellen die mit

einer Prüfgeschwindigkeit von < 1sek, LeD`s

auf Farbe, Intensität und Funktion prüfen.

Damit dem Anwender Systeme ab 5 mess-

stellen für Prüfungen von Baugruppen und

geräten zur Verfügung stehen, wurde die

colorCONTrOL mFA-Serie konsequent zur

mFA-5 Serie weiterentwickelt. Das kompak-

te und modulare Prüfsystem colorCONTrOL

mFA-5 mit den erweiterungsmodulen mFA-e

kann in Schritten von 5 messstellen pro erwei-

terungsmodul den Aufgabenstellungen im Prüf-

feld angepasst werden. Bei der entwicklung

dieses Systems wurde auf ein optimales Preis-/

Leistungsverhältnis pro messstelle geachtet.

Funktionsprinzip

Das Licht des Prüflings wird mittels eines flexib-

len 2 mm Kunststofflichtleiters zum Prüfsystem

geleitet und über einen digitalen Farbsensor

nach Farbe und Intensität mit hoher Dynamik

ausgewertet. Der in wenigen millisekunden er-

rechnete Farbwert kann als rgB-, HSI- oder

CIe-Wert an eine USB- oder rS232 Schnittstelle

mit einer Baudrate zwischen 9600 und 115200

Baud an ein übergeordnetes Prüf- oder rech-

nersystem zur weiteren Verarbeitung übertra-

gen werden.

Um eine messung über einen weiten Bereich

von Intensitäten (Beleuchtungsstärken) zu er-

möglichen, kann die empfindlichkeit des Sen-

sors in zwei Stufen eingestellt werden (High

Sensitivity mode und Low Sensitivity mode).

Der fotodiodenaktive Bereich, welcher benutzt

wird, um das Licht zu messen, ist abhängig von

der gewählten Sensitivity mode (High Sensitivi-

ty mode mit 9x9 elementen oder Low Sensiti-

vity mode mit 3x3 elementen im Zentrum des

Sensors).

Neben den beiden modi High Sensitivity mode

und Low Sensitivity mode kann die Lichtstärke

noch über die messzeit von 1 ms bis 10000 ms

beeinflusst werden. Durch diese Anpassungen

des Systems ist es möglich sehr dunkle oder

sehr helle LeD`s zu messen ohne mit zusätz-

lichen mechanischen Filtern arbeiten zu müs-

sen.

Damit für jede zu prüfende LeD eine für die

Prüfung optimale einstellung gewählt werden

kann, sind die entsprechenden Parameter für

jeden messkanal konfigurierbar.

Die colorCONTrOL mFA-5 Serie testet das

volle Spektrum des sichtbaren Lichts von

LeD`s.

Page 13: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 3U n t e r n e h m e n s n e w s

Nanometer im reinstraum messenEin Schritt in eine neue Anwendungsklasse

Seit Jahren fertigt Micro-Epsilon Produkte,

die in Produktionsmaschinen für die Halblei-

ter eingesetzt werden. Einhergehend mit der

neuen Maschinengeneration steigen die An-

forderungen erheblich. Speziell für die EUV-

Technologie sind die Anforderungen enorm.

Die Produkte, die extrem niedrige Ausgasungs-

raten aufweisen müssen, werden zu 100% über

eine restgasanalyse (rgA) überprüft und im

reinraum zur Verpackung eingeschweißt.

Spitzentechnologie für die Halbleiterfertigung

liefern heißt Fertigungsverfahren sicher zu be-

herrschen die für Herstellung von Sensoren in

dieser Arbeitsumgebung die entsprechenden

reinheitsanforderungen und Zuverlässigkeit

erfüllen. mit unseren neuen modularen rein-

räumen und ihrer messtechnischen Ausstat-

tung haben wir uns qualifiziert in dieser Liga

ein führender Lieferant zu sein.

rein- und reinsträume werden für spezielle

Fertigungsverfahren – vor allem in der Halb-

leiterfertigung – benötigt, wo in gewöhnlicher

Umgebungsluft befindliche Partikel die Struktu-

rierung integrierter Schaltkreise im Bereich von

Bruchteilen eines mikrometers stören würden.

Unterschreiten die Strukturgrößen die 100-Na-

nometer-grenze so spricht man formal bereits

von Nanoelektronik bzw. Nanotechnologie. Im

engeren Sinne ist jedoch eher gemeint, dass

besondere materialeigenschaften genutzt wer-

den, die erst auftreten, wenn sich die Struk-

turabmessungen in der Nähe der molekül- bzw.

der Atomgröße bewegen.

Die Fertigung erfolgt in extrem sauberer Um-

gebung, sogenannten reinräumen, mit einer

sehr geringen Dichte von Staubpartikeln. Dies

ist nötig, weil die herzustellenden Strukturen

im mikro- und Nanometerbereich liegen und

selbst kleinste Partikel (< 0,1 µm) bereits Her-

stellungsfehler verursachen können, die den

Ausfall eines kompletten Schaltkreises zur Fol-

ge haben.

ein reinraum wird so konstruiert, dass die An-

zahl luftgetragener Teilchen, die in den raum

eingebracht werden oder dort entstehen, so

gering wie möglich ist. Andere Parameter wie

Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck werden

in der regel ebenfalls konstant gehalten, um

jederzeit vergleichbare Bedingungen zu schaf-

fen.

Um einen reinraum betreiben zu können, müs-

sen nach dem Bau und während des Betriebs

Partikelmessungen durchgeführt werden. Auf-

grund dieser messungen kann eine Klassifi-

zierung der reinheit des raumes nach einer

Norm vollzogen werden. Beispielsweise dürfen

bei Klasse ISO 5 (US alt: Klasse 100) max. 100

Partikel von max. 0,5 µm Durchmesser pro Ku-

bikfuß (3,5 Partikel pro Liter) enthalten sein.

Page 14: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 4 U n t e r n e h m e n s n e w s

Ausbildung bei micro-epsilon

Die Sicherung qualifizierter Nachwuchsfach-

kräfte hat für das Unternehmen Micro-Epsi-

lon seit jeher einen hohen Stellenwert.

Die Ausbildungsschwerpunkte liegen dabei

im technischen Bereich. mechatroniker, elek-

troniker für geräte und Systeme, Industrie-

mechaniker für geräte und Feinwerktechnik,

Fachinformatiker für die Schwerpunkte Anwen-

dungsentwicklung und Systemintegration sind

im Unternehmen die klassischen Ausbildungs-

berufe. Durch die hohen Anforderungen an

den unterschiedlichsten Arbeitsplätzen liegt ein

wichtiges Augenmerk auf der gezielten Ausbil-

dung hin zu Facharbeitern, die den Anforderun-

gen in den einzelnen Abteilungen gewachsen

sind.

Die kontinuierlich positive entwicklung des

Unternehmens bedingt auch einen erhöhten

Bedarf von mitarbeitern im organisatorischen

und kaufmännischen Bereich. Durch

die gezielte Schaffung von Aus-

bildungsplätzen ist es möglich,

für den späteren einsatz in

Vertrieb, Logistik, marketing

und Buchhaltung, Fachkräfte

zu generieren, die unmittelbar

nach dem ende der Ausbildung

als vollwertige mitarbeiter, ohne

lange einarbeitungszeit, eingesetzt wer-

den können.

Die Ausbildungsinhalte der/s Industriekauffrau/-

manns kommen den Aufgabenbereichen der

einzelnen Sachgebiete sehr entgegen, wodurch

die Azubis auf ihre späteren Tätigkeiten heran-

geführt werden. Nach der Ausbildung werden

die überwiegend weiblichen Azubis in Vertrieb

und Qualitätsmanagement als Sachbearbeite-

rin eingesetzt.

Um den Anforderungen der neuen medien

gerecht zu werden, bildet micro-epsilon auch

zum/r mediengestalter/in aus. Noch vor zehn

Jahren war der Versand von gedrucktem Infor-

mationsmaterial die gängige Praxis, zwischen-

zeitlich erfolgt der Versand auf dem digitalen

Weg. gut ausgebildete mitarbeiter sind die Ba-

sis für weltweite marketing- und Werbeerfolge

- denn Werbung ist nicht gleich Werbung!

Derzeit beschäftigt micro-epsilon 21 Auszu-

bildende, davon 15 in den technischen Berei-

chen. Jedes Jahr werden

zwischen fünf und zehn

Ausbildungsplätze verge-

ben. Unternehmensziel ist

es, die Auszubildenden

nach der Ausbildung in ein unbefristetes Ar-

beitsverhältnis zu übernehmen.

Weiterbildungsmaßnahmen während der Aus-

bildung werden ebenso gefördert, wie der in-

terkulturelle Austausch, den die Berufsschulen

anbieten.

Seit zwei Jahren besteht auch die möglichkeit

des dualen Studiums. Je nach Vorbildung ab-

solviert der Student vor, bzw. nach den vorge-

schriebenen Studiensemestern eine verkürzte

Ausbildung zum Facharbeiter. Dies hat den

Vorteil frühzeitig junge Studierende, wenn auch

nur zeitweise während der Semesterferien,

in die betrieblichen Abläufe einzubinden. Die

Übernahme in ein Arbeitsverhältnis wird bei Be-

ginn der maßnahme vertraglich geregelt und je

nach Studiengang erfolgt der einsatz später in

Vertrieb oder entwicklung.

Im Zeichen des demografischen Wandels, der

in den kommenden Jahrzehnten auf unsere

gesellschaft zukommen wird und dem damit

verbundenen Fachkräftemangel, setzt micro-

epsilon darauf, jungen menschen der region

attraktive, heimatnahe und vor allem sichere

Ausbildung- und Arbeitsplätze zu schaffen und

zu erhalten.

Page 15: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 5U n t e r n e h m e n s n e w s

Mit digitalem Engineering zu besserer QualitätMagdeburger Verbundprojekt entwickelt intelligentes System zur automatischen Oberflächenprüfung

magdeburger Forscher der Otto-von-guericke-

Universität magdeburg (OVgU), der INB Vision

Ag und des Fraunhofer Institut für Fabrikbe-

trieb und -automatisierung (IFF) arbeiten ge-

meinsam in einem Verbundprojekt an einem

System zur automatischen erkennung von

Oberflächenfehlern. Das im Juli 2011 gestarte-

te Projekt im Umfang von über 950.000 euro

wird vom ministerium für Wissenschaft und

Wirtschaft sowie der Investitionsbank Sachsen-

Anhalt durch mittel des europäischen Fonds für

regionale entwicklung, des Bundes und des

Landes Sachsen-Anhalt für die Projektdauer

von 33 monaten gefördert.

Ziel ist die Weiterentwicklung eines Systems

zur berührungslosen Oberflächenkontrolle auf

Dellen, Beulen oder andere Verformungen.

Insbesondere in der Automobilindustrie wer-

den höchste Ansprüche an die Oberflächenbe-

schaffenheit von Karosserie- und Interieurteilen

gestellt. Fehler werden oft erst sehr spät im Pro-

duktionsprozess deutlich, was einen erhöhten

Aufwand in der Nacharbeit bedeutet. Daher gilt

es, möglichst frühzeitig eine Fehlerkontrolle zu

ermöglichen.

Die automatische erkennung solcher Fehler

stellt ein anspruchsvolles technologisches

Problem dar: Bei der Umformung von Blechtei-

len sind Toleranzen bis zu einigen millimetern

üblich. gleichzeitig liegen die zu findenden

Oberflächenfehler im mikrometerbereich – also

innerhalb des Toleranzbandes. Herkömmliche

messsysteme sind nicht in der Lage, solche

Fehler zu erkennen.

Der Lehrstuhl Technische Informatik der OVgU

besitzt bereits seit über 20 Jahren erfahrun-

gen im Bereich der optischen 3D-messtechnik

zur hochpräzisen erfassung von Oberflächen.

Aus ihren Forschungsarbeiten entstand unter

der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Bernd michaelis

ein einzigartiges System zur Auswertung von

messdaten mittels eines künstlichen Neurona-

len Netzes, das von der INB weiterentwickelt

wurde. „Ähnlich wie das menschliche gehirn

lernt diese intelligente Software anhand von

Beispielmessungen, wie ein fehlerfreies Teil

aussieht“, so Dr. Tilo Lilienblum, Leiter entwick-

lung der INB und erfinder des Verfahrens. „So-

mit sind wir mit unserem System in der Lage,

auch bei veränderten Bauteilen noch kleinste

Dellen und Beulen zu finden.“

Das Verfahren stellte im rahmen verschiedener

Kundenaufträge bereits seine erkennungsleis-

tung unter Beweis. „es besteht ein enormes

Potential, das Verfahren auch in weitere Anwen-

dungsbereiche zu bringen“, bekräftigt Dipl.-In-

form. robert Wagner, geschäftsführer der INB

Vision Ag, die Projektziele.

Neben OVgU und INB wird das Projekt durch

Forscher des geschäftsfeldes Virtual enginee-

ring am IFF unterstützt. ein Ansatz zur Opti-

mierung des Verfahrens ist die reduzierung

des Aufwandes beim Training des neuronalen

Netzes. Bislang müssen dem System mit vie-

len verschiedenen gut-Teilen die möglichen

Toleranzen eingelernt werden. Die real vor-

kommende Bauteilvariabilität soll durch Simu-

lationsverfahren generiert werden. Hier kommt

die langjährige erfahrung des Teams um Dr.

rüdiger mecke im Bereich modellierung und

Simulation zum Tragen. Anstatt eine große

menge an realen Beispielteilen zu messen,

kann der Trainingsaufwand durch Simulation

von Variabilitäten auf einige wenige Teile ver-

ringert werden.

Das Projekt steht unter Schirmherrschaft der

mAHreg Automotive, die in ihrem Netzwerk

den Informationsaustausch zwischen For-

schungseinrichtungen und Firmen der Auto-

mobilzulieferindustrie fördert. In der Zusam-

menarbeit von OVgU, INB und IFF werden die

Schlüsselkompetenzen von drei erfahrenen

Partnern gebündelt, womit gezielt Impulse für

die entwicklung von lokalen klein- und mittel-

ständischen Unternehmen gesetzt werden.

Ansprechpartner INB:

Wolfram Schmidt

INB Vision Ag magdeburg,

Tel.: 0391 6117-300,

e-mail: [email protected]

Page 16: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 6

gewandelte Wirbelströme

notwendig. ebenso ist das Ausgangssignal

von den elektrischen und magnetischen ei-

genschaften des messobjekts abhängig. eine

schnell traversierende messung auf ein ferro-

magnetisches metallband ist daher problema-

tisch, da sich die magnetischen eigenschaften

im Verlauf des messobjekts ständig ändern.

Nichts desto trotz verhelfen aber genau diese

restriktionen dem messprinzip eddyNCDT von

micro-epsilon zu der hohen Auflösung von we-

nigen zehntel mikrometern.

Klassische Wirbelstromsensoren werden unter-

teilt in Sensoren mit Schirmung und Sensoren

ohne Schirmung. Bei geschirmten Sensoren

wird durch eine separate Ummantelung ein

engerer Verlauf der Feldlinien erreicht, dadurch

sind sie unempfindlich gegenüber radial be-

nachbarten metallen. Bei ungeschirmten Sen-

soren treten die Feldlinien auch seitlich vom

Sensor aus. Dafür ist der messbereich in der

regel größer. Die richtige montage ist maß-

gebend für die Signalqualität, da benachbarte

Objekte das Signal entscheidend beeinflussen

können.

Wirbelstromsensoren sind eine der tragenden

Säulen in der industriellen messtechnik. Das

Prinzip bietet viele Vorteile, die durch kein an-

deres Verfahren ersetzt werden können. Das

klassische Verfahren erhält nun in neuen ent-

wicklungen Unterstützung von neuen Werkstof-

fen und Bauelementen. Damit verbessert sich

die Handhabung der empfindlichen Sensoren

und die möglichen einsatzgebiete werden er-

weitert.

Wirbelstromtechnik bisher

Das Prinzip der Wirbelstrommessung zählt zu

den berührungslosen Sensoren. Sie werden

dann verwendet, wenn schnelle Wegänderun-

gen erfasst werden sollen, keine Kräfte auf das

messobjekt ausgeübt werden dürfen, hoch-

empfindliche Oberflächen eine Berührung nicht

zulassen oder eine lange Lebensdauer der

Sensoren gefordert wird.

Das Verfahren ist bei allen elektrisch leitenden

metallen einsetzbar, hängt jedoch stark von der

Leitfähigkeit des Targets ab. Da die magneti-

schen Wechselfelder Isolatoren ungehindert

durchdringen, können sogar metalle hinter ei-

ner isolierenden Schicht als messobjekt dienen.

Durch die Hausung der Sensoren in edelstahl

bzw. Keramik sind alle Wirbelstromsensoren

unempfindlich gegen Schmutz, Staub, Feuch-

te, Öl und Druck. Die Sensoren arbeiten also

auch unter Wasser oder in Öl.

Dennoch unterliegt die Wirbelstromtechnik

einigen einschränkungen in der Anwendung.

Für jede Applikation ist beispielsweise eine

individuelle Linearisierung und Kalibrierung

Page 17: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 7I m V i s i e r

Embedded Coil Technology

Klassische Wirbelstromsensoren arbeiten mit

einer Luftspule. Dadurch werden sie durch

umliegende elektromagnetische Felder nicht

beeinflusst und können höhere grenzfrequen-

zen leisten als Sensoren mit einem ferroma-

gnetischen Kern. Sie sind erste Wahl, wenn

sehr schnelle und dynamische messungen

nötig sind. Wirbelstromsensoren arbeiten mit

Trägerfrequenzen von 100 kHz bis 5 mHz. Bei

grenzfrequenzen von über 100 kHz sind sie

damit ideal für die erfassung von schnellen Be-

wegungen.

Die neuen eddyNCDT eCT-Sensoren verzichten

gänzlich auf eine herkömmlich gewickelte Spu-

le. Stattdessen wird eine extrem flache Spule

in ein anorganisches material form- und tem-

peraturstabil eingebettet. Dadurch können mit

diesen Sensoren völlig neue geometrien und

größen erreicht werden. Die neuen eddyNCDT

eCT-Sensoren weisen stets eine besondere

Bauform auf, da sie immer für einen bestimm-

ten Anwendungsfall konstruiert werden.

Die neue Technologie mutet zwar sehr un-

scheinbar an, besitzt aber einige entschei-

dende Vorteile in der Anwendung. So sind

eCT-Sensoren aufgrund des anorganischen

Trägermaterials äußerst temperaturstabil und

sind für einsätze bis über 350°C geeignet.

einsätze in Ultra-Hochvakuum und starken

elektromagnetischen Feldern wurden bereits

bei höchster Präzision mehrfach erfolgreich

umgesetzt. mit gewöhnlichem Sensoraufbau

wäre eine optimale Lösung von sehr kniffligen

Aufgaben undenkbar gewesen.

eine der ersten Anwendungen beschäftigte

sich mit dem Ausrichten der Spiegelsegmente

im größten chinesischen Spiegelteleskop LA-

mOST. 70 Spiegelsegmente werden hier mit 600

eddyNCDT eCT-Sensoren zueinander submi-

krometergenau ausgerichtet. entscheidend

hierfür ist die hohe Temperaturstabilität, die

beim Öffnen des Dachs des Observatoriums

bei freiem Sternenhimmel nötig ist. ein weiteres

Anwendungsbeispiel ist der erfolgreiche Serie-

neinsatz in der maschinenüberwachung in der

Halbleiterlithographie mit Nanometerauflösung.

Weitere signifikante Vorteile sind die sehr hohe

mechanische Stabilität, da die Spule direkt in

das Trägermaterial eingebettet ist. So wurde

zum Beispiel bei der messung von mahlspalten

bei refinern in der Papierindustrie ein Sensor

entwickelt, der die hohen Vibrationen während

dem Betrieb langfristig übersteht.

Äußerst flexibel ist auch die geometrische Aus-

prägung der Sensoren. Je nach Kundenanfor-

derung kann der Sensor entsprechend ange-

passt werden. Dabei kann der Sensor mit der

elektronik zusammen eingebettet oder auch

abgesetzt gefertigt werden. Bislang wurde die

Technologie ausschließlich bei besonderen

Projekten für Kunden angewendet. Künftig soll

das Verfahren auch auf die Standardsensoren

übertragen werden und hier die entsprechen-

den technologischen Vorteile mitbringen.

Gespeicherte Wirbelströme

Neben der neuen Fertigungstechnik werden

Wirbelstromsensoren neuerdings auch mit

Speicher versehen. Die Sensoren mit ange-

schlossenem Kabel besitzen zusätzlich einen

integrierten eePrOm Speicher, der die wich-

tigsten Kenndaten enthält. muss ein Sensor

ausgetauscht werden, reicht eine einfache

3-Punkt-Kalibrierung zur Optimierung. Alle

grundlegenden Daten erhält der Controller

automatisch vom Sensor. Werkseitig sind alle

Sensoren auf ferromagnetische und nicht-ferro-

magnetische Stoffe abgestimmt. eine genaue

Definition des messobjekts im Vorfeld entfällt

dadurch.

Die neue Serie mit dem Namen eddyNCDT 3100

umfasst einen besonders kompakten Controller

und dazu passende neuartige Sensoren. Das

gehäuse des Controllers mit Hutschienenhal-

terung ist aus massivem Alu gefertigt und in IP

65 ausgeführt. Das gerät selbst weist keinerlei

Bedienelemente auf. Alle einstellungen sind

per ethernet-Schnittstelle betriebssystemunab-

hängig über einen Browser zu treffen, sodass

keine gesonderte Software nötig ist. Die neue

Serie dient als Universal-gerät in der Wirbel-

stromtechnik. Der einfache Sensortausch ist in

jeder Anwendung wichtig, bei der verschiedene

Sensoren mit unterschiedlichen messbereichen

auf verschiedenen Targetmaterialien eingesetzt

werden, wie in F+e, Universitäten, Labore oder

Instituten.

Dipl.-Ing. (FH) Reinhold Hoenicka

Produktmanager für eddyNCDT bei micro-epsilon [email protected]

Page 18: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 8 M e s s e h i g h l i g h t s

gilt es die Dicke von metallbändern im Prozess zu erfassen, sind C-rah-

men basierte Systeme die erste Wahl. Viele Systeme können die Dicke

zuverlässig erfassen. Stabile messungen auch bei einsatzbedingungen

zu leisten, trennt sofort die Spreu vom Weizen. Das hochwertige Dicken-

messsystem thicknessCONTrOL mTS 8202 arbeitet modular in C-rah-

menbauweise und bietet mehr als stabile messdaten. Ausgerüstet mit

innovativer Kalibriertechnik und der Unterstützung unterschiedlicher phy-

sikalischer messverfahren, bietet es eine einzigartige Breite an lösbaren

messaufgaben. Je nach Anforderung kann zwischen kapazitiver Tech-

nik, konfokalen Sensoren, Triangulationssensoren oder der Laserlinien-

Triangulation gewählt werden. Letztere bietet besonders beim häufigen

Problem der verkippten und welligen messobjekte im metallbandbereich

deutliche Vorteile. Durch das integrierte Korrekturverfahren wird erstmalig

trotz verkippten messobjekt eine exakte Dickenmessung mit mikrometer-

präzision erreicht. Nur so schaffen derartige messsysteme den Sprung

vom Labor in die industrielle realität.

Die integrierte Kalibriertechnik weist jederzeit und permanent in weniger

als einer Sekunde auch nach Jahren die Präzision des Systems nach und

ermöglicht damit eine komfortable Prüfmittelüberwachung im Qualitäts-

management.

Durch die modulare Bauweise der Serie thicknessCONTrOL mTS 8202

ist es jederzeit und einfach möglich im harten Industrieumfeld beschä-

digte Sensorik auszutauschen, ohne das ganze System deinstallieren zu

müssen.

C-Rahmen System

Bester messestandAuszeichnung zur Sensor + Test

InfoDen C-rahmen im einsatz sehen Sie in einem kur-zen Film auf der micro-epsilon Homepage. entwe-der nebenstehenden Qr-Code benutzen oder den Film auf der Produktseite im Systembereich der Homepage finden.

erstmals verleiht die AmA Service gmbH als

Fachverband für Sensorik im rahmen der Sen-

sor und Test einen Preis für die beste messe-

präsentation und für die beste Pressearbeit.

gewählt wurden die gewinner durch die auf der

messe anwesende Fachpresse. Bis zum mittag

des zweiten messetages konnte abgestimmt

werden. Im Laufe des Nachmittags erfolgte die

Preisverleihung.

micro-epsilon belegt durch ihren ansprechen-

den und offenen Stand den ersten Platz in der

Kategorie “Beste messepräsentation”. Im Be-

reich “Beste Pressearbeit” stehen sie ebenfalls

mit dem zweiten Platz auf dem Treppchen.

Die Preisverleihung geschah völlig überra-

schend, da im üblichen messetrubel keiner da-

mit gerechnet hatte. Zur Übergabe kamen (v.l.) Dr. C Thomas Simmons, Brita Pape, Holger Bödeker des AMA Fachverbands für Sensorik. Übergeben wurde der Preis an Johann Salzberger.

Page 19: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

1 9

Neue Generation konfokaler messtechnik

IR-Kamera mit Blick für‘s Wesentliche

Info

Viele weitere Informationen zum neuen Control-ler und den konfokalen Sensoren erreichen Sie über den Qr-Code oder auf micro-epsilon.de

confocalDT 2451 und 2471 heißen die beiden neuen Controller für kon-

fokale Sensoren von micro-epsilon. mit dem hervorragenden Signal-

rausch-Verhältnis werden messraten von 10 kHz per LeD und 70 kHz

mit Xenon-Lichtquelle erreicht. Der selbst entwickelte Controller in robus-

ter Industrieausführung verwendet erstmals eine Hochleistungs-CCD-

Zeile als Sensorelement. Die neue aktive Belichtungsregelung der Zeile

ermöglicht eine automatische und schnelle Oberflächenkompensation

bei dynamischen messprozessen auf unterschiedlichen Oberflächen.

Der confocalDT bietet als erster Controller als Schnittstellen ethernet,

etherCAT, rS422 und einen Analogausgang. Damit ist er sehr flexibel in

bestehende messumgebungen einbindbar.

Parametriert wird der messkanal über ein sehr komfortabel gestaltetes

Webinterface per ethernet-Verbindung. Die Installation separater mess-

software entfällt damit völlig. Im Betrieb arbeitet der confocalDT mit einer

passiven Kühlung, sodass kein störendes Lüftergeräusch auftritt.

erstmals bietet der Controller die möglichkeit einer speziellen Kalibrie-

rung bei Dickenmessungen, womit deutlich präzisere messergebnisse

erreicht werden.

Sämtliche konfokale Sensoren von micro-epsilon funktionieren mit dem

confocalDT 2451/2471 Controller: Standardsensoren mit diskretem Lin-

senaufbau, als auch die miniatur-Sensoren mit 4 mm bzw. 8 mm Außen-

durchmesser in axialer oder radialer Ausführung.

Der neue thermoImAger TIm 200 von micro-epsilon arbeitet mit der neu-

en Bi-Spektral Technologie und kombiniert zwei Bilder zu einem. Die kleine

USB-Infrarotkamera ist in der Version TIm 200 mit einer zweiten, visuellen

Kamera ausgestattet, mit ihr kann zusätzlich zum Ir-Bild ein echtbild zeit-

synchron aufgezeichnet werden. Temperaturen zwischen -20°C und 900°C

werden mit der Kamera ausgewertet, weiterhin ist nun auch eine Sonder-

version mit maximaler messtemperatur von 1500°C verfügbar.

Per Software kann der Anwender entweder zwischen den Bildern der Ir-

Kamera und dem echtbild wechseln oder auch die Bilder überlagern.

Besonderer Vorteil ist das kinderleichte Ausrichten der Kamera und bei

Bedarf das markieren temperaturkritischer Bereiche.

Der thermoImAger TIm 200 ist ideal für Aufgaben geeignet, wo bislang

zwei getrennte Kameras eingesetzt wurden. So sind denkbare Aufga-

ben die Brandfrüherkennung an Freiflächen und in müllbunkern oder die

Temperaturkontrolle von Schüttgütern.

mit 45 x 45 x 62 mm gehört die Kamera nach wie vor zu den kleinsten

USB betriebenen Infrarot-Kameras am markt. Der thermoImAger TIm

200 arbeitet mit einer Bildfrequenz von 96 Hz und 160 x 120 Pixel Auflö-

sung. Die zeitsynchrone echtbildkamera bietet 32 Hz und 640 x 480 Pixel.

Betrieben und versorgt wird die Kamera per USB 2.0 Schnittstelle.

M e s s e h i g h l i g h t s

Infoein praktischer Optikkalkulator zur Konfiguration der TIm Kameras ist online verfügbar. Über die Homepage oder per Qr-Code ist die Seite schnell erreichbar.

Page 20: MICRO-EPSILON Sensorik 3 (2/2011)

www.micro-epsilon.deMICRO-EPSILON · 94496 Ortenburg / Germany · Tel. +49 85 42/168-0 · [email protected]

Messbereiche von 2 bis 1000 mmAuflösung 0,03 µmGrenzfrequenz 37 kHz

Messbereiche 0,05 bis 10 mmAuflösung 0,0000375 µmGrenzfrequenz 50 kHz

Messbereiche von 0,4 bis 80 mmAuflösung 0,09 nmGrenzfrequenz 100 kHz

Kapazitive Wegsensoren

Laser-Profilsensoren

Seilzug-Wegsensoren

Laser-Wegsensoren

Wirbelstrom-Wegsensoren

Messbereiche von 50 mm bis 50 mHohe Genauigkeit Verschiedene Ausgangsarten

Messbereiche von 25 - 245 mmModelle mit integriertem ControllerHohe Genauigkeit und Profilfrequenz

Sensoren für Weg, Position und Dimension