Das Echo-Ortungssystem von Delfinen hat sich Balluff bei seinem neuen Ultraschall-Positionssensor zum Vorbild genommen. Mit der neuartigen Lösung lassen sich hydraulische Spannelemente genau überwachen. Spannvorgang und Spannzustand werden von nur einem Sensor erfasst. Der Sensor gibt dazu Ultraschallwellen in die Hydraulikflüssigkeit von Kurzhub-Spannelementen wie Schwenkspannern oder Blockzylindern.
Mit seinem neuen Ultraschall-Positionssensor hat der Sensor- und Automatisierungsspezialist Balluff eine Lösung zur Kontrolle hydraulischer Spannelemente entwickelt. Vorbild für die Technologie ist das Echo-Ortungssystem von Delfinen. „Unser BFD-Sensor ergänzt unser umfangreiches Portfolio der Positionsmessung und schließt mit Blick auf Kurzhubzylinder zugleich eine wichtige Lücke“, sagt Christian Seyfried, Produktmanager bei Balluff. „Vor allem Hersteller der entsprechenden Komponenten profitieren davon – aber ebenso Maschinenhersteller und Fertigungsunternehmen, die eine Komplettlösung zur Positionskontrolle benötigen.“
Delfine machen es vor
Ultraschall-Sensoren ermitteln Abstände, indem sie die Zeit einer Ultraschallwelle zwischen Senden und Empfangen messen. Der Sensor gibt Ultraschallwellen in die Hydraulikflüssigkeit von Kurzhub-Spannelementen wie Schwenkspannern oder Blockzylindern. Das Vorbild für die Technologie findet sich direkt in der Natur – und zwar bei Delfinen. Diese senden ebenfalls Ultraschallwellen ins Wasser und können sich damit ein räumliches Bild ihrer Umgebung machen, Beute finden und Feinde rechtzeitig erkennen.
Der Sensor von Balluff nutzt Ultraschallwellen, um direkt, kontinuierlich und schnell den jeweiligen Spannvorgang und auch den Spannzustand zu erfassen. Durch die Erfassung beider Werte in einem Sensor erfüllt die Lösung die steigenden Anforderungen an die Maschinensicherheit.
Mögliche Abweichungen in der Ölversorgung, Gussfehler, Konturdifferenzen oder verformte Werkstücke können somit frühzeitig erkannt werden. Wartungsmaßnahmen erfolgen schnell. Weil der gesamte Spannvorgang überwacht wird, kann der Kunde zudem Druckschwankungen der Hydraulikeinheit, Defekte im Schwenkmechanismus oder beschädigte Dichtungen rechtzeitig erkennen und beheben.
Bereit für Plug-and-Play
Ultraschall-Sensorüberwachung eines Schwenkspanners
Balluffs Ultraschall-Positionssensor überzeugt mit einer leistungsstarken Messung über den gesamten Messbereich (0…80 mm), einer hohen Wiederholgenauigkeit von ±50 µm und einer Linearitätsabweichung von ±250 µm. Dank einer kompakten Bauform kann er unkompliziert in den Bearbeitungstisch integriert werden. Eine hohe Druckbeständigkeit bis 350 bar, die Schutzart IP67 und eine Betriebstemperatur 0…85 °C ermöglichen die Nutzung in den meisten hydraulischen Spannelementen. Zudem bietet der Sensor die Positionskontrolle und Steuerung von Hydraulikventilen und kommt auch bei der Überwachung von Werkstückspannungen in der Metallbearbeitung und in Fertigungslinien mit sehr hohem Automatisierungsgrad zum Einsatz.
Das Messsystem passt sich kontinuierlich dem jeweiligen Hydrauliköl sowie Druck- und Temperaturschwankungen an. Zusätzlich zu einem kleinen Formfaktor und standardisierten, Schnittstellen, die beliebig konfiguriert werden können, erlaubt dies Plug-and-Play-Anwendungen in unterschiedlichen Medien. Das ermöglichte einen zuverlässigen Betrieb, ganz ohne Kalibrierung.
Condition Monitoring
Im IO-Link-Betrieb liefert der Sensor weitere wichtige Zustandsdaten zur Signalqualität oder Gerätetemperatur und erfasst kritische Veränderungen wie Luft oder Partikel im Hydrauliksystem. „Das Messsystem arbeitet hochpräzise und erkennt selbst kleinste Toleranzabweichungen der gespannten Rohteile“, sagt Seyfried. „Die Positionsdaten der Spanner werden den einzelnen Werkstücken automatisiert zugeordnet. Das ermöglicht eine effektive Qualitätssicherung.“ Mit induktiven Kopplern (BIC), Analog-Digital-Hubs oder IO-Link-Wireless-Komponenten stehen zudem Lösungen für eine drahtlose Einbindung zur Verfügung.
