Typischerweise läuft der Einsatz von induktiven Sensoren in der automatisierten, spanenden Fertigung nicht ohne Probleme ab, denn die bei der Fertigung entstehenden Späne setzen sich auf den Sensoren ab. Je nach Sensortyp können sie diese Verschmutzung bis zu einem gewissen Grad kompensieren, was aber zu fehlerhaften, nicht mehr nutzbaren Signalen führt.
Üblicherweise werden die Sensoren dann aufwändig gereinigt, die Produktion steht still. Zudem kann man das beim Reinigen entstehende Schmutzwasser nicht einfach in die Kanalisation abführen, sondern es muss zuvor kostenintensiv gesäubert werden. Anschließend arbeiten die Sensoren für eine Weile wieder zuverlässig, ehe der Reinigungsprozess von Neuem beginnt.
Messprinzip macht Sensoren spanfest
Um hier eine zuverlässige und robuste Alternative zu schaffen, hat Contrinex eine Serie spanfester Induktivsensoren entwickelt. Die Sensoren nutzen das patentierte Condet-Verfahren, um trotz Metallspänen im Sichtfeld zuverlässige Ergebnisse zu liefern. Bei diesem Verfahren arbeiten Sensoren prinzipiell wie Transformatoren, folgen also in ihrem Verhalten dem Induktionsgesetz. Hinter der aktiven Fläche liegt eine Spule, die während eines Sendestromimpulses als Primärspule dient. Sie induziert im zu erfassenden leitfähigen Objekt eine Spannung, die dort einen Strom fließen lässt.
Wird nun der Sendestrom abrupt ausgeschaltet, klingt der Strom auf der Sekundärseite ab und induziert seinerseits als Primärspule eine Spannung zurück in die Sensorspule. Diese rückinduzierte Spannung bildet das Nutzsignal für die Objekterkennung. Mit diesem Verfahren lassen sich metallische Späne ausfiltern. Zudem kann man damit die Sensoren komplett in Edelstahlgehäusen verbauen und große Schaltabstände erreichen. Beides erhöht die Sicherheit beziehungsweise reduziert Sensorausfälle. Durch die transformatorische Kopplung zwischen Objekt und Sendespule sind die Sensoren zudem temperaturunabhängig.
Vielseitig durch drei Bauvarianten
Die spanfesten Induktivsensoren werden in drei Bauformen angeboten: im M12-, M18- oder M30-Gehäuse jeweils für den nicht bündigen Einbau. Auch wenn Späne aus Eisen, Aluminium, Edelstahl, Messing, Kupfer oder Titan an ihnen haften, detektieren sie zuverlässig Gegenstände aus diesen Metallen. Die Sensoren im einteiligen Edelstahlgehäuse gibt es mit Schutzart IP68 und IP69K sowie einem weiten Temperaturbereich von -25 bis 85 °C; sie sind damit also gewappnet für den Einsatz in den rauen Industrieumgebungen der spanenden Fertigung.
Ihr Schaltabstand liegt je nach Typ bei 3, 5 oder 12 mm, die Wiederholgenauigkeit zwischen 0,2 und 0,8 mm. Die Sensoren arbeiten mit Frequenzen von 90, 200 oder 400 Hz. In der PNP-Version verfügen sie auch über eine I/O-Link-Schnittstelle für die Kommunikation mit dem Rest der Anlage, was sie beispielsweise für die Automobilindustrie unter anderem auch für die vorbeugende Instandhaltung interessant macht. Sie müssen nicht aufwändig für verschiedene Metalle kalibriert werden und sind dank Plug&Play-Installation schnell einsatzbereit.
Typische Anwendungsbereiche finden sich im Maschinenbau bei automatisierten spanenden Fertigungsverfahren wie Drehen, Fräsen, Bohren oder Schleifen in der Großserienfertigung. Denkbar ist ihr Einsatz aber auch in der additiven Fertigung. Hier stellen die Metallpulver und die damit einhergehenden Stäube hohe Anforderungen an die Sensoren.
Im Metallrecycling können die Sensoren Anwesenheit oder Positionen verschiedener Klappen, Türen, Schubladen oder weitere metallische Gegenstände, die positioniert werden müssen, zuverlässig erkennen, ohne von kleinen metallischen Abfällen bei der Messung gestört zu werden.
.jpg "Smart-Switch Mini erweitert Produktfamilie")
