Laser-Triangulationssensoren für exakte Abstandsmessungen

Auf Abstand bleiben

Laser-Triangulationssensoren bieten sich an, wenn es um exakte Abstandsmessungen in Maschinen, Anlagen und Prüfständen geht. Verschiedene Modelle der optoNCDT-Serie von Micro-Epsilon sind kompakt, leistungsstark sowie präzise, und damit sowohl auf einfache Installationen als auch auf Serienanwendungen ausgerichtet.
 Bei der geometrischen Vermessung von Bauteilen in Prüfvorrichtungen bieten die Laser-Triangulationssensoren 
optoNCDT 1220 gegenüber herkömmlichen Tastern Vorteile.
Bei der geometrischen Vermessung von Bauteilen in Prüfvorrichtungen bieten die Laser-Triangulationssensoren optoNCDT 1220 gegenüber herkömmlichen Tastern Vorteile.Bild: Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Das Flaggschiff der neuen Sensoren ist der optoNCDT 1420. Mit verdoppelter Messrate von 8kHz, einer 16Bit Digital/Analog-Wandlung und der Schutzart IP67 sind sie nicht nur die schnellsten Lasersensoren ihrer Klasse, sondern punkten auch durch hohe Genauigkeit. Die kompakte Bauform des Sensors bei gleichzeitig geringem Gewicht eröffnet neue Anwendungsgebiete. Die Signalaufbereitung ist komplett im Sensorgehäuse untergebracht. Dadurch ist kein externes Steuergerät erforderlich, was den Platzbedarf bei der Installation deutlich reduziert. Eingesetzt werden die Lasersensoren für präzise Weg- und Abstandsmessungen bei Messbereichen von 10 bis 500mm. Die neuen Modelle zeichnen sich durch eine Temperaturstabilität von ±0,015 Prozent d.M./K und eine Fremdlichtbeständigkeit von bis zu 50.000 Lux aus. Ein hochperformanter D/A-Wandler ermöglicht am Analogausgang eine 16Bit Auflösung. Die Einsatzmöglichkeiten der neuen IP67-Sensoren sind vielfältig. Sie messen auf nahezu allen Oberflächen und arbeiten mit einer intelligenten Belichtungsregelung, die Hell/Dunkel- und Matt/Glänzend-Wechsel schnell und zuverlässig kompensiert. So sind schnelle Übergänge von glänzenden Lötzinn auf dunklen Kunststoff, wie sie bei der Abstandsmessung auf Leiterplatten auftreten, kein Problem. Aufgrund kleinem Lichtfleck lassen sich zudem sehr kleine Details hochgenau erfassen, z.B. IC-Pins, die ebenfalls auf Leiterplatten geprüft werden. Darüber hinaus können die Sensoren mit schleppkettentauglichen sowie robotertauglichen Kabeln ausgestattet werden. Die Varianten reichen von analog bis digital, von der Plug&Play-Lösung über Webinterface bis hin zu ASCII Programmierbefehlen.

 Um fahrerlose Transportsysteme und 
autonome mobile Roboter 
kollisionsfrei zu positionieren, lassen sich Lasersensoren der Reihe optoNCDT 1220 einsetzen.
Um fahrerlose Transportsysteme und autonome mobile Roboter kollisionsfrei zu positionieren, lassen sich Lasersensoren der Reihe optoNCDT 1220 einsetzen. – Bild: Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Kompakter Laserwegsensor

Der optoNCDT 1320 ist ein neuartiger Laser-Triangulationssensor in Kompaktbauweise zur Erfassung von Weg, Abstand und Position. Aufgrund des geringen Gewichts eignet sich der Sensor ideal für Anwendungen, bei denen hohe Beschleunigungen wirken, wie z.B. am Roboterarm oder in Bestückungsautomaten. Der Lasersensor bietet eine hohe Messgenauigkeit und eine einstellbare Messrate von bis zu 4kHz. Die Active Surface Compensation (ASC) sorgt für eine stabile Ausregelung des Abstandssignals, unabhängig von der Farbe und Helligkeit des Messobjekts. Durch den kleinen Messfleck können auch sehr kleine Objekte zuverlässig detektiert werden. Die neuen Modelle ermöglichen eine Sofortinbetriebnahme mit nur wenigen Klicks über die Multifunktionstaste am Sensor. Erweiterte Sensoreinstellungen erfolgen über das Webinterface. Darüber können die gängigsten Oberflächentypen einfach über Presets gewählt werden, wodurch Filter, Messrate und Belichtung automatisch angepasst werden. Über den Quality-Slider können voreingestellte Settings für statische oder dynamische Prozesse gewählt werden.

Lasersensoren als Taster-Ersatz

Klein, präzise und schnell präsentieren sich die kompakten Lasersensoren optoNCDT 1220. Mit einer Messrate bis 2KHz messen die Sensoren äußerst schnell. Mit der 16Bit-Digital/Analog-Wandlung, dem IP67-Gehäuse und der hohen Schock- und Vibrationsbeständigkeit sind die Sensoren für Serienanwendungen in der Automatisierung und im Maschinenbau konzipiert. Die Lasersensoren sind für industrielle Serienanwendungen ausgelegt und bieten ein gutes Preis/Leistungs-Verhältnis. Auch diese neuen Modelle bieten Messbereiche bis 500mm und eine 16Bit-Digital/Analog-Wandlung. Die Ausführung ist mit einem Sensorgewicht von nur 60g und Maßen von 46x30x20mm äußerst kompakt.Bei der geometrischen Vermessung von Bauteilen in Prüfvorrichtungen werden die Laser-Triangulationssensoren optoNCDT 1220 eingesetzt. Sie überwachen u.a. Bauteiltoleranzen von seriengefertigten Kunststoff- und Aludruckgussteilen. Zudem werden sie für die Wareneingangskontrolle und die Qualitätssicherung eingesetzt. Im Gegensatz zu den früher verwendeten taktilen Prüfstationen erfolgt aufgrund der berührungslosen Laser-Messung keine Einwirkung auf das Messobjekt. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Sensoren aufgrund ihrer verschiedenen Messbereiche und großer Grundabstände flexibel einzusetzen. Dies ist auch in kritischen Industrieumgebungen möglich. Die Integration der Sensoren und die nachfolgende Auswertung der Messergebnisse ist schnell und einfach umsetzbar.

Druckkopf- und Feinpositionierung

Bei industriellen Druckprozessen ist die exakte Höhenpositionierung des Druckkopfes entscheidend für die Qualität des Endprodukts. Die schnelle Erfassung des Abstands gegen unterschiedliche Materialoberflächen und die Kantenerfassung ermöglicht die schnelle Nachregelung und Positionierung des Druckkopfes. Beispielsweise ist bei Druck-, Löt- und Bestückungsprozessen von Leiterplatten die exakte Höhenpositionierung des Druckkopfes entscheidend für die fehlerfreie Ausführung. Lasersensoren der Serie optoNCDT werden dort zur Feinpositionierung des Druckkopfes eingesetzt und liefern unabhängig von der Oberflächenreflexion präzise Messergebnisse, die zur Höhennachführung und auch zur Kantenerfassung herangezogen werden. Auch beim Auftragen von Klebstoffen und Wärmeleitpaste ist die exakte Höhenpositionierung der Dispenserdüse entscheidend für die fehlerfreie Ausführung. Auch bei der Feinpositionierung des Dispensers liefern die Lasersensoren präzise Messergebnisse.

Positionierung autonomer FTS

Um fahrerlose Transportsysteme und autonome mobile Roboter kollisionsfrei zu positionieren, kommen Lasersensoren der Reihe optoNCDT 1220 zum Einsatz. Die Sensoren messen den Abstand zu einem Codeband, was eine exakte Positionierung des autonomen Fahrzeugs ermöglicht. Die Sensoren unterstützen die kollisionsfreie Positionierung von fahrerlosen Transportsystemen (FTS) sowie von autonomen mobilen Robotern (AMR) mit Mecanum-Rädern. Die kompakten Lasersensoren mit 500mm Messbereich werden am FTS/AMR montiert. Sie messen präzise den Abstand des Fahrzeugs auf ein metrisches Codeband, welches anschließend von einer PGV-Kamera ausgewertet wird. Durch den ermittelten Abstandswert der Lasersensoren kann die PGV-Kamera das Codeband zuverlässig lesen und die genaue Position des FTS/AMR entschlüsseln. Das ermöglicht ein kollisionsfreies, seitliches Andocken der automomen Fahrzeuge.

QS in der Elektronikfertigung

Lasersensoren der Modellreihe optoNCDT 1420 kommen bei der Qualitätskontrolle von Leiterplatten zum Einsatz. Über eine Verfahranlage werden sie über die PCBs und die hochintegrierten Bauteile geführt. Mit einer Messrate von bis zu 8kHz prüfen die Sensoren die Position und Anwesenheit von kleinen Bauteilen auf der Leiterplatte. Die kompakte Sensorbauform mit gerade einmal 46x30mm und der integrierte Controller ermöglichen die Einbindung des Sensors auch bei wenig Platz. Durch den kleinen Lichtfleckdurchmesser werden präzise Messungen auch auf die kleine IC-Pins ermöglicht, da der Lichtpunkt dort scharf abgebildet werden kann.

Das könnte Sie auch Interessieren

Weitere Beiträge

Bild: ©Stefan Kewitz/Gefertec GmbH
Bild: ©Stefan Kewitz/Gefertec GmbH
Geometrien einhalten

Geometrien einhalten

Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) ist ein additives Fertigungsverfahren, das in den letzten Jahren beim 3D-Druck von Metallen an Bedeutung gewonnen hat. Hohe Aufbauraten, Draht als kostengünstiges Ausgangsmaterial und ein gut kontrollierbarer Prozess sind die wesentlichen Vorteile. Um den 3D-Druck zu optimieren, erfasst Gefertec die
Temperaturen im Werkstück mit Infrarotmesstechnik von Optris.

mehr lesen
Bild: Temposonics GmbH & Co. KG
Bild: Temposonics GmbH & Co. KG
Redundante Erfassung der Zylinderposition ohne großen Platzbedarf

Redundante Erfassung der Zylinderposition ohne großen Platzbedarf

Aus Gründen der Sicherheit oder einer erhöhten Verfügbarkeit werden Steuerungskomponenten heutzutage in vielen Fällen redundant ausgeführt. Deshalb müssen auch die Sensoren zur Erfassung einer Messgröße redundant ausgeführt und installiert werden. Temposonics ist es gelungen drei einzelne magnetostriktive Positionssensoren in einen Hydraulikzylinder zu integrieren und so die Bewegung der Kolbenstange redundant zu erfassen.

mehr lesen
Bild: ©industrieblick/stock.adobe.com/ Jumo GmbH & Co. KG
Bild: ©industrieblick/stock.adobe.com/ Jumo GmbH & Co. KG
So lassen sich Pumpen sicher überwachen

So lassen sich Pumpen sicher überwachen

Die Überwachung von Pumpen in industriellen Prozessen ist weit mehr als eine reine Schutzmaßnahme für das Pumpenaggregat. Neben der präventiven Wartung sowie der Erfassung von Betriebsdaten hat die Zündquellenüberwachung besonders in Ex-Umgebungen in den vergangenen Jahren deutlich an Bedeutung gewonnen. Eine präzise Risikoeinstufung ist entscheidend, um Explosionen zu verhindern.

mehr lesen
Bild: Hans Turck GmbH & Co. KG
Bild: Hans Turck GmbH & Co. KG
Induktive 12W-Koppler von Turck

Induktive 12W-Koppler von Turck

In der Titelstory des SPS-MAGAZINs 6/2014 stellte Turck induktive Koppler für die berührungslose Energie- und Datenübertragung vor, bestehend aus einem Primärteil auf der Steuerungsseite und einem Sekundärteil auf der Sensor/Aktor-Seite. Mit einer Übertragung von bis zu acht PNP-Schaltsignalen, 500mA starken Ströme und 12W Leistung war die Lösung z.B. auf die Anbindung von Lichtvorhängen, Piezoventilen oder kleinere Ventilinseln ausgerichtet. Zehn Jahre später hat die Redaktion bei Turck nachgehakt, was aus den Kopplern geworden ist.

mehr lesen