Ultraschallsensorsystem USi®-safety von Pepperl + Fuchs

09. März 2023

USi®-safety von Pepperl + Fuchs – innovative Technologie für maximale Sicherheit in widrigsten Bedingungen

Eine grundlegende Voraussetzung für Mensch-Maschine-Situationen in der Fabrikautomation ist die Absicherung von Gefahrensituationen. Mit USi®-safety von Pepperl + Fuchs wird das Angebot von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen um ein neues und technologisch außergewöhnlich sicheres Ultraschallsensorsystem erweitert. Die kompakte Bauform lässt sich in vielen Anwendungen flexibel einsetzen.

Das System vereint hochempfindliche Situationserfassung mit einem robusten Messprinzip, einer verlässlich sicheren Elektronik sowie einer flexiblen Steuerung, die zahlreiche Optionen für die Parametrierung bietet. Als einziges System auf dem Markt erfüllt es die Anforderungen bis Kategorie 3 PL d der Norm ISO 13489. Daher bietet es sich zur Absicherung von Gefahrenbereichen auch in kritischen Umgebungen, beengten Räumen und sogar in Außenbereichen hervorragend an.

Eigenschaften des zuverlässig sicheren Ultraschallsensorsystem USi®-safety

Das Ultraschallsensorsystem USi®-safety schützt sowohl Mensch als auch Objekte vor möglichen Gefahren und Kollisionen. Dafür bringt das hochdynamische Ultraschallsensorsystem die folgenden Merkmale mit: 

• nur kleine Installationsfläche für die Sensoren erforderlich
• stark elliptische Schallkeule für ideale Bereichsüberwachung
• sicheres Ultraschallsensorsystem mit zwei unabhängigen Kanälen
• erfüllt die Anforderungen bis Kategorie 3 PL d der Norm ISO 13489
• mehrere Geräte synchronisieren sich ohne physikalische Verbindung
• intuitiv bedienbare Parametriersoftware zur einfachen und schnellen Inbetriebnahme
• geeignet für staubige, raue Umgebungen, beengte Räume und Außenbereiche (IP69K)

Typische Einsatzfelder für Sicherheitsanwendungen mit USi®-safety

Für die sichere Vermeidung von Gefahrensituationen wird USi®-safety typischerweise in den folgenden Bereichen eingesetzt:

• Autonome Flurförderzeuge (AGV)

Das USi®-System sichert gleichzeitig das Vorwärts- und Rückwärtsfahren gegen Zusammenstöße. Auch übernimmt es an einem Mitgängerfahrzeug den Fersenschutz und bei großen AGV die zusätzliche Absicherung von seitlichen Bewegungen. Bei fahrerlosen Gabelstaplern beispielsweise leistet es einen multidirektionalen Kollisionsschutz.

• Mensch-Maschine-Interaktion

Während der unmittelbaren Zusammenarbeit von Mensch und Maschine überwachen die Ultraschallsensoren den Arbeitsbereich. Und erst wenn das vordefinierte Schutzfeld verletzt wird, wird ein Stopp ausgelöst.

• Absicherung Gefahrenbereiche

Das USi®-System kann ebenso als Zugangsschutz genutzt werden und damit eine Sicherheitstür oder ein Lichtgitter ersetzen. Äußerst robust können das System Staub oder herumfliegende Kleinstpartikel nicht beeinflussen oder beeinträchtigen, wie sie etwa in der Holz- oder Möbelindustrie vorkommen.

• Roboter

Dank des kompakten Designs können die Wandler am Roboterarm montiert werden. Sie überwachen die sichere Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung. Ebenfalls können gezielte Leistungs- und Kraftbegrenzungen kontrolliert werden.

So funktioniert USi®-safety in der Praxis

Kompakt, robust und platzsparend – die Geräte des USi®-Systems finden fast überall Platz und lassen sich problemlos auch in beengten Verhältnissen installieren. Die Wandler können sogar einfach an einen Roboterarm oder der Spitze eines Gabelzinkens von einem fahrerlosen Stapler angebracht werden.

In einem flach-elliptischen, dreidimensionalen Schallfeld von bis zu 2,5 Metern identifiziert das USi®-System bewegte und unbewegte Objekte, ohne dass Farbe, Form oder Oberfläche die Erfassung beeinträchtigen. Weder Schmutz, Temperatur, Luftströmung noch Feuchtigkeit beeinflussen die Sensoren.

Die innovative Technologie des Ultraschallsensorsystems von Pepperl + Fuchs

• Ultraschall bietet störungsfrei zuverlässige Sicherheit

Im Vergleich zu optischen Sensoren bietet die Ultraschallsensorik einige Vorteile. Während Optosensoren auf die ungehinderte und störfaktorfreie Reflexion des Lichtstrahls angewiesen sind, ist Ultraschall gegen Einflüsse wie Dampf, Staub, Niederschläge unempfindlich.

• Elliptisches Schallfeld ermöglicht sehr weiten Erfassungsbereich

Die ungewöhnliche Form der Schallkeule deckt am Ort des Auftreffens einen breiten Bereich ab. Dabei wird der Schallimpuls durch den Wandler erzeugt, breitet sich keulenförmig aus und wird von Objekten reflektiert. In Folge erzeugt der Wandler aus der mechanischen Energie des Echos ein elektrisches Signal.

• Kompaktes Design erlaubt Einsatz in beengten Einbausituationen

Die kompakte Sensoreinheit ist von der Auswerteeinheit entkoppelt und kann bis zu 3 Meter Kabellänge entfernt montiert werden. Das macht die Installation auch in beengten Verhältnissen oder auf einer kleinen Installationsfläche möglich.  

• Geschützt gegen Manipulation durch Sicherheitsfunktionen

Die Teach-In-Funktion zum Erlernen des kompletten Detektionsbereichs dient zur Festlegung der Standardumgebung. Ebenfalls werden automatische Prüf- und Testroutinen zur Selbstdiagnose durchgeführt. Darüber hinaus beruht die Sicherheitsarchitektur auf einer durchgängig zweikanaligen Elektronik mit fehlersicheren OSSD-Ausgängen nach Kategorie 3 PL d.

• Schnell parametriert und automatisch dokumentiert

Die schnelle Inbetriebnahme ist dank der umfangreichen Parametriersoftware und Dokumentation einfach durchgeführt. Darüber hinaus können über die Software automatisierte Sicherheitsprotokolle für den benötigten Nachweis generiert werden.

Aus diesen Komponenten besteht USi®-safety

Das System von Pepperl + Fuchs zeichnet sich durch Flexibilität und vielfältige Einsatzmöglichkeiten aus. Die Einfehlersicherheit des Systems ist nach EN ISO 13849-1 gewährleistet. Die hohen technologischen Anforderungen werden durch vier Komponenten sichergestellt: einer Auswerteeinheit, bis zu zwei Sensoreinheiten, einem Temperatursensor und der Parametriersoftware.

Für nähere Informationen zu den einzelnen Komponenten steht Ihnen hier die Produktbroschüre „Überall sicher. USi®-safety Ultraschallsensorsystem nach Kategorie 3 PL d“ zur Verfügung.

Für weitere Informationen steht Ihnen unser Experten-Team zur Verfügung

Wenn Sie weiterführende Informationen zu dem Ultraschallsensorsystem USi®-safety wünschen, steht Ihnen unser Team aus dem Bereich Industrietechnik gern unterstützend zur Seite. Mit Erfahrung, qualifiziertem Know-how und Expertise für angewandte Technologie finden Sie gemeinsam mit unseren Experten genau die Sicherheitslösungen, die Sie für Ihre Anwendung benötigen.