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USi-industry mit zwei angeschlossenen Ultraschallwandlern
Ultraschall – aber anders. Ultraschallsensorsystem USi®-industry

Ultraschallsensorsystem USi®-industry mit zwei unabhängigen Sensorkanälen

  • Ultraschallsensor in Industriequalität

    Der USi-industry vereint alle Vorteile industrieller Ultraschalltechnologie von Pepperl+Fuchs in einem Gerät. Unabhängig von Material, Farbe oder Oberflächenbeschaffenheit ermöglicht er eine zuverlässige Objekterkennung unter schwierigen Umgebungsbedingungen und in Außenbereichen.

  • Außergewöhnliche Detektionsmöglichkeiten

    Da seine Miniatur-Ultraschallwandler von der Auswerteeinheit entkoppelt sind, kann der USi-industry auch in beengten Einbausituationen eingesetzt werden. Durch die spezielle Konstruktion der robusten Wandler (IP69) deckt das Sensorsystem ein elliptisches, dreidimensionales Schallfeld mit Öffnungswinkeln von ± 17° und ± 5° ab und bietet damit außergewöhnliche Detektionsmöglichkeiten.

  • Maximale Flexibilität im Betrieb

    Die beiden Sensorkanäle des USi-industry arbeiten völlig unabhängig voneinander und ermöglichen so eine außergewöhnlich hohe Flexibilität. Darüber hinaus können für jeden autonomen Sensorkanal zwei unterschiedliche Parametersätze gespeichert und über einen parametrierbaren Digitaleingang umgeschaltet werden.

  • Optimale Applikationsanpassung

    Der USi-industry verfügt über einen Teach-In-Modus, der über das reine Einlernen von Schaltpunkten hinausgeht. Vielmehr wird die gesamte Umgebung innerhalb des Erfassungsfeldes eingelernt. Drei wählbare Betriebsarten und einstellbare Sensorzykluszeiten erhöhen die Anpassungsfähigkeit an die jeweilige Anwendung zusätzlich.

Technologie

Elliptisches Schallfeld für besonders weiten Erfassungsbereich

Visualisierung des elliptischen Schallfelds des USi-industry

Während konventionelle Ultraschallsensoren akustische Signale in Form einer radialsymmetrischen Schallkeule aussenden, geschieht dies beim USi-industry in einem stark elliptischen Schallfeld. Dank des Öffnungswinkels von ± 17° / ± 5° entsteht hierbei in die eine Ebene ein besonders weiter, in die andere Ebene ein schmaler Erfassungsbereich. Dies gestattet eine Montage der Sensoreinheit in beengten Einbausituationen.

So kann das System selbst knapp über Bodenniveau oder nah an einer Wand erfolgreich eingesetzt werden. Gleichzeitig befähigt diese zur Erfassung von 3-D-Räumen optimierte Technologie den Sensor auch dazu, überhängende oder bodennahe Schaltfahnen bzw. Hindernisse zu detektieren.

Zwei unabhängige Wandler an nur einer Auswerteeinheit

Ultraschallsensorsystem USi-industry

An die Auswerteeinheit des USi-industry können bis zu zwei Ultraschallwandler angeschlossen werden. Da diese völlig unabhängig voneinander arbeiten, können mit nur einem einzigen USi-industry-Sensorsystem verschiedene Anwendungen gelöst werden. Diese hervorragende Anpassungsfähigkeit wird dadurch weiter verstärkt, dass die Auswerteeinheit für jeden autonomen Sensorkanal zwei verschiedene Parametersätze abspeichern kann. Der Anwender hat so die Möglichkeit, über den parametrierbaren Digitaleingang der Auswerteeinheit im laufenden Betrieb einen Wechsel zwischen beiden Sätzen auszulösen.

In Kombination mit der abgesetzten Bauform der Ultraschallwandler, die mit Kabellängen von bis zu drei Metern erhältlich sind, lässt sich das System sehr effizient in Anwendungen einsetzen, bei denen Links/Rechts- oder Vorwärts/Rückwärts-Bewegungen in einem Raum überwacht werden müssen – beispielsweise bei fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Aufgrund seiner robusten Bauweise und der besonders hohen Schutzart (IP69) der Ultraschallwandler kann der USi-industry auch für ähnliche Anwendungen im Außenbereich effektiv eingesetzt werden.

Komplettes USi-industry-System mit allen Komponenten und Parametriersoftware auf Laptop

Das System

Das USi-industry-Ultraschallsensorsystem besteht aus einer Auswerteeinheit, bis zu zwei Ultraschallwandlern und einer Software. Um mehr über die einzelnen Komponenten zu erfahren, klicken Sie sich durch das Tabber-Menü rechts.

Die Komponenten

Auswerteeinheit des USi-industry-Ultraschallsensorsystems

Die Auswerteeinheit ermöglicht den Anschluss von bis zu zwei unabhängig voneinander arbeitenden Ultraschallwandlern über standardisierte M8-Anschlüsse. Die integrierte USB-Schnittstelle erlaubt den Anschluss an einen PC, wo über die Software zahlreiche Sensorverhalten komfortabel eingestellt werden können. Für jeden autonomen Sensorkanal können zwei unterschiedliche Parametersätze eingelernt werden, sodass über einen parametrierbaren Digitaleingang im laufenden Betrieb ohne Unterbrechung ein Umschalten zwischen den beiden Sätzen möglich ist. Der Digitaleingang kann auch zum kompletten Abschalten der Ausgänge verwendet werden oder um sich verändernde Umgebungen während des Betriebs einzulernen.

Neben der Standardausführung mit vier Schaltausgängen ist die Auswerteeinheit auch als Version mit drei Schaltausgängen und einem 4...20-mA- oder 0...10-V-Analogausgang für Messanwendungen erhältlich.

Das robuste Aluminium-Druckgussgehäuse entspricht der Schutzart IP65, sodass die Auswerteeinheit auch für den Außeneinsatz geeignet ist. Außer den Anschlüssen für die Ultraschallwandler steht eine USB-Schnittstelle für die komfortable Parametrierung per PC zur Verfügung.

Zwei Ultraschallwandler des USi-industry-Ultraschallsensorsystems

Die abgesetzten Ultraschallwandler des USi-industry-Systems werden je nach Einsatzbedingungen in vertikalen oder horizontalen Montagehaltern (wie hier dargestellt) mit Schraubbefestigungen am Einsatzort montiert. Im Betrieb erzeugen die Sensoren eine elliptische Schallkeule, mit der das USi-industry-System selbst kleinste Objekte innerhalb des weiten 3-D-Erfassungsbereichs von bis zu 2500 mm zuverlässig detektieren kann.

Neben der hohen Schutzart (IP69) überzeugen die Ultraschallwandler auch durch ihre sehr kompakte Bauweise für beengte Einbauräume. In Kombination mit Kabellängen von bis zu 3 m lassen sie sich besonders einfach in verschiedene Anwendungen integrieren und können je nach Anwendungsfall auch in kundenspezifische oder selbstgefertigte Halterungen oder Vorrichtungen eingebaut werden.

Die für den Erhalt der Messgenauigkeit zu beachtenden Rahmenbedingungen sind im Handbuch des USi-industry detailliert aufgeführt. Bei Bedarf unterstützt Pepperl+Fuchs mit technischem Know-how und Beratung, um eine nahtlose Integration der Ultraschallwandler in die Installationsumgebung sicherzustellen.

Ein Laptop mit der Parametriersoftware für das USi-industry-Sensorsystem

Der kostenlose Device Type Manager (DTM) für die Parametriersoftware PACTware ermöglicht eine reibungslose Inbetriebnahme des USi-industry-Sensorsystems. Er führt den Anwender durch die Startroutine und ermöglicht die individuelle Anpassung zahlreicher Einstellungen wie Schaltpunkte, Ausgangslogik und ultraschallspezifische Parameter. Da die beiden Ultraschallwandler unabhängig voneinander arbeiten, können auch individuelle Parametereinstellungen für jeden Sensor eingelernt werden. Darüber hinaus zeigt die grafische Benutzeroberfläche die Echohüllkurve in Echtzeit zur Diagnose und Visualisierung des Erfassungsbereichs an.

Video

Kleine Bauform, entkoppelte Ultraschallwandler, elliptische Schallkeule – diese Merkmale unterscheiden das Ultraschallsensorsystem USi-industry von anderen Standard-Ultraschallsensoren.

Applikationsbeispiele

Antikollisionssystem für AMRs
AMR-Flotte navigiert mithilfe des USi-industry

Um eine kollisionsfreie Bewegung von AMR-Flotten (autonomen mobilen Robotern) in Lagerhallen zu gewährleisten, müssen die einzelnen Fahrzeuge umfassend mit zuverlässigen Sensoren ausgestattet sein. Nur so kann auf Veränderungen reagiert und die Route neu berechnet werden, wenn Hindernisse oder andere AMRs auf der Route erkannt werden. Dabei ist es wichtig, dass sich die Sensorsignale der einzelnen AMRs nicht gegenseitig stören.

Nahaufnahme eines an einem AMR montierten USi-industry-Ultraschallwandlers

Das USi-industry-Sensorsystem bietet eine hervorragende Lösung für die Implementierung eines lückenlosen Antikollisionssystems an AMRs: Mit seinem großen, dreidimensionalen Erfassungsbereich überwacht es zuverlässig Blindbereiche in der Fahrzeugperipherie und kann entweder als eigenständiges Sensorsystem oder auch in Kombination mit anderen Sensoren zur AGV-Navigation eingesetzt werden. Durch die integrierte gegenseitige Störunterdrückung können mehrere USi-industry-Sensorsysteme parallel betrieben werden, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen. Die geringe Größe der von der Auswerteeinheit losgelösten Ultraschallwandler begünstigt zudem sowohl die funktionale Integration als auch die harmonische Einbindung in das Fahrzeugdesign.

 

Antikollisionssystem für Flughafenvorfeld-Fahrzeuge
An einem Förderbandwagen auf einem Flughafen als Antikollisionssystem eingesetzter USi-industry

Bodenabfertigungsgeräte auf Flughäfen, wie z. B. Förderbandwagen, sind für reibungslose Verladevorgänge unerlässlich. Aufgrund des allgegenwärtigen Zeitdrucks bei der Flugzeugabfertigung oder bei schlechten Wetter- und Sichtverhältnissen besteht jedoch ein gewisses Risiko von Kollisionen zwischen dem Förderbandausleger und dem Flugzeugrumpf, was zu kostspieligen Schäden am Flugzeug und Startverzögerungen führen kann.

Nahaufnahme der an einem Förderbandwagen montierten Ultraschallwandler des USi-industry

Als Schlüsselkomponente eines Antikollisionssystems trägt der USi-industry mit seinem großen 3-D-Erfassungsbereich dazu bei, das Risiko unbeabsichtigter Kollisionen zwischen dem Bodenabfertigungsgerät und dem zu beladenden Flugzeug zu minimieren: Die am Förderband-Ausleger montierten Ultraschallwandler entsprechen der Schutzart IP69, sodass weder starker Regen noch Hochdruckreinigungsprozesse in das äußerst kompakte Wandlergehäuse eindringen können. Eine in die Auswerteeinheit integrierte Temperaturkompensation sorgt dafür, dass tages- oder jahreszeitliche Temperaturschwankungen auf dem Rollfeld keinen Einfluss auf die Zuverlässigkeit der Ultraschallmessergebnisse haben.

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Wenn Sie die außergewöhnlichen Eigenschaften des USi-industry in Sicherheitsanwendungen bis zu Kategorie 3 PL d nutzen wollen, ist der preisgekrönte USi-safety die richtige Wahl für Sie. Das Schwestersystem des USi-industry verfügt über zwei Mikrocontroller, die die angeschlossenen Sensoren, die eigene Hardware und sich selbst gegenseitig auf korrekte Funktion überwachen. Damit ist die Ausfallsicherheit des Systems gemäß EN ISO 13849-1 gewährleistet. Darüber hinaus sind beide OSSD-Ausgänge kurzschluss- und querschlussüberwacht.

USi-safety-Ultraschallsensorsystem

Die Experten für UltraschallsensorikIn-House-Qualität, auf die Sie sich verlassen können

Darstellung mit verschiedenen Bildern von Ultraschallsensoren und Sensorherstellung

Die Ultraschallsensoren von Pepperl+Fuchs entstehen im firmeneigenen Technologiezentrum mit zugehöriger Wandlerentwicklung und -fertigung. Seit mehr als 30 Jahren arbeitet unser Expertenteam kontinuierlich und zukunftsorientiert an der Weiterentwicklung der Ultraschalltechnologie – für die Lösungen von morgen. So erhalten unsere Kunden stets die leistungsfähigsten Produkte am Markt.

Aus diesem Ansatz entstand das breiteste Standardportfolio für die Industrie, das sich auf zahlreiche Patente und Innovationen stützt – für höchste Flexibilität bei der Produktauswahl und eine optimale Applikationslösung. Auch über das Standardportfolio hinaus verfügt Pepperl+Fuchs über die Infrastruktur und das Know-how, schnell und flexibel auf die Anforderungen der Kunden reagieren und individuelle Lösungen umsetzen zu können.

Dazu trägt auch unser umfangreiches Zubehörprogramm bei: Egal ob schwierige Einbaubedingungen, spezielle Anwendungen, individuelle Programmierung oder abgestimmte Verbindungstechnik – wir bieten die passenden Bausteine für eine individuelle Integration. Jede Sensoranwendung wird so zur performanten und zukunftssicheren Systemlösung.

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