Οι βιομηχανικοί αισθητήρες απόστασης λέιζερ που χρησιμοποιούν τριγωνισμό είναι μετατροπείς χωρίς επαφή που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση απόστασης, μετατόπισης και θέσης σε βιομηχανικά εξαρτήματα και προϊόντα. Χρησιμοποιούνται σε αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής, εργαλειομηχανές, ρομποτική και συστήματα ελέγχου ποιότητας σε σειρά. Η τεχνολογία τριγωνισμού λέιζερ επιτρέπει αναλύσεις από μικρόμετρα έως δέκατα του χιλιοστού, σε περιοχές από λίγα mm έως πάνω από 1 μέτρο, με συχνότητες λήψης έως και δεκάδες kHz, ιδανικές για δυναμικές εφαρμογές.
Θέλετε βοήθεια στην επιλογή του προϊόντος;
Αρχή της τριγωνοποίησης
Ο αισθητήρας προβάλλει μια δέσμη λέιζερ με ευθυγράμμιση (συνήθως κόκκινη ή μπλε) σε μια επιφάνεια-στόχο. Το σκεδαζόμενο φως από το σημείο πρόσκρουσης συλλέγεται από έναν φακό τοποθετημένο σε μια συγκεκριμένη γωνία και εστιάζεται σε έναν γραμμικό ή συστοιχία αισθητήρων CMOS. Η θέση του σημείου στη συστοιχία εξαρτάται από την απόσταση από τον στόχο, σύμφωνα με γνωστές γεωμετρικές σχέσεις. Ο αισθητήρας CMOS είναι ψηφιοποιημένος και ο αλγόριθμος κεντροειδούς υποπίξελ υπολογίζει την ακριβή θέση του φωτεινού σημείου, δημιουργώντας τη μέτρηση της απόστασης. Η αποτελεσματική ανάλυση είναι περίπου 1/8000 της ονομαστικής διαδρομής για τυπικά βιομηχανικά μοντέλα.
Τυπικά χαρακτηριστικά
Οι αισθητήρες τριγωνισμού χαρακτηρίζονται από ονομαστική απόσταση λειτουργίας (10, 30, 50, 100, 200, 500 mm και άνω), εύρος μέτρησης (μεσαίο εύρος συνήθως ±5%, ±10%, ±20% της ονομαστικής απόστασης), ανάλυση (0,1 μm – 10 μm ανάλογα με το μοντέλο), συχνότητα λήψης (1-50 kHz), αναλογική έξοδο (4-20 mA, 0-10 V) ή/και ψηφιακή έξοδο (RS-485, IO-Link, Ethernet/IP, Profinet, EtherCAT). Οι πηγές μπλε λέιζερ (405 nm) είναι πιο κατάλληλες για λαμπερές ή διαφανείς επιφάνειες από τα κόκκινα λέιζερ (650-660 nm).
βιομηχανικές εφαρμογές
Οι αισθητήρες τριγωνισμού λέιζερ χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο διαστάσεων σε γραμμές παραγωγής (πάχος λαμαρίνας, προφίλ, ύψη προϊόντων), για τη μέτρηση της μετατόπισης κινούμενων μηχανικών εξαρτημάτων (άξονες μηχανών), για τον έλεγχο της εκκεντρότητας και των αξονικών στοπ σε περιστρεφόμενα μέρη, για την τοποθέτηση ρομπότ και ενεργοποιητών, για τη μέτρηση της στάθμης υγρών και στερεών, για τον έλεγχο της ευθύτητας και της επιπεδότητας των επιφανειών και για τον έλεγχο παρεμβυσμάτων, στεγανοποιήσεων και των διαστάσεων των εξωθημένων προϊόντων. Το υψηλό εύρος ζώνης τους επιτρέπει την ενσωμάτωση σε συστήματα γρήγορης επιθεώρησης.
Σκέψεις εφαρμογής
Η επιφάνεια του στόχου επηρεάζει σημαντικά την απόδοση: οι διάχυτες επιφάνειες παρέχουν το καλύτερο σήμα, ενώ οι λαμπερές ή οι καθρεφτίστικες επιφάνειες απαιτούν ειδικά μέτρα (αισθητήρες για ειδικές εφαρμογές, γωνίες κλίσης, ειδικά μήκη κύματος). Οι διαφανείς επιφάνειες μπορούν να προκαλέσουν σφάλματα λόγω εσωτερικής ανάκλασης. Οι μπλε πηγές λέιζερ είναι πιο κατάλληλες για κοκκινωπό-κόκκινα, οργανικά ή φλεγόμενα αντικείμενα. Η θερμοκρασία του (θερμού) στόχου μπορεί να μεταβάλει την απόδοση του αισθητήρα CMOS: διατίθενται συγκεκριμένα μοντέλα για εφαρμογές σε θερμά μέρη.
Πρότυπα και βαθμονόμηση
Οι βιομηχανικοί αισθητήρες λέιζερ συμμορφώνονται με την ταξινόμηση ασφαλείας IEC 60825-1. Οι μετρολογικές προδιαγραφές απόδοσης περιγράφονται σύμφωνα με το VDI/VDE 2634 για οπτικές μετρήσεις και σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές του κατασκευαστή (γραμμικότητα, επαναληψιμότητα, θερμική μετατόπιση). Η βαθμονόμηση πραγματοποιείται με πιστοποιημένες διαστατικές αναφορές ISO 17025.
Η ενσωμάτωση πολλαπλών αισθητήρων τριγωνισμού λέιζερ που είναι διατεταγμένοι γύρω από ένα προϊόν επιτρέπει την ταυτόχρονη μέτρηση της διαμέτρου, της οβάλ και της εκκεντρότητας σε συνεχείς διαδικασίες παραγωγής, όπως η έλξη, η εξώθηση και η έλαση. Η αρθρωτή δομή και ο υψηλός ρυθμός λήψης επιτρέπουν λογικές ελέγχου ανάδρασης που διατηρούν τις παραμέτρους παραγωγής σταθερά εντός των ορίων ανοχής, μειώνοντας τα απόβλητα και βελτιώνοντας τη σταθερότητα της διαδικασίας.