Messtaster / Abstandssensoren

Im Vergleich zu anderen Abstandssensoren können Laser-Wegmesssensoren aufgrund ihrer kontaktlosen Arbeitsweise Objekte aus beliebigen Materialien erkennen sichere Messungen durchführen. Durch ihre Flexibilität bei der Installation unterstützen sie außerdem eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich der Positionierung verschiedenster Objektformen und -größen sowie der Erkennung von Höhen und Außen-/Innendurchmessern.

Laser-Wegmesssensoren werden im Allgemeinen nicht durch die Oberflächenbeschaffenheit des Messobjekts beeinflusst, so dass sie bei unterschiedlichen Messobjekten eingesetzt werden können. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist ihre Montagefreiheit. Dank der Linearität des Laserlichts lassen sich diese Sensoren flexibel installieren, ohne dass Bedenken hinsichtlich des Erkennungsabstands bestehen. Da es sich um kein diffuses Laserlicht handelt, können diese Sensoren gezielt an bestimmten Punkten messen. Umgebungsresistente Sensorköpfe können dem Einsatz unter hohen Temperaturen standhalten, während hochleistungsstarke Laser-Wegmesssensoren mit Lichtschrankenfunktionsweise selbst bei Staub eine wesentlich geringere Fehlererkennungsrate aufweisen.

Im Vergleich zu anderen Abstandssensoren können Laser-Wegmesssensoren kontinuierlich und ohne Anhalten des zu prüfenden Objekts Positionen erkennen und unterscheiden.
Daher beeinträchtigen sie dank ihrer kontaktlosen Erkennung weder die Taktzeit von Fertigungslinien noch zerkratzen sie Oberflächen oder beschädigen anderweitig Prüfobjekte.

Im Gegensatz zu Vision-Sensoren benötigen Laser-Wegmesssensoren keine Auslöser und können daher kontinuierlich die Kanten von sich bewegenden Objekten erkennen. Die Modelle mit Lichtschrankenfunktionsweise können permanent den Außendurchmesser von extrudierten stabförmigen Prüfobjekten oder die gesamte Länge einer Blechkante oder Folie auf einer Walzmaschine erkennen. Zu den weiteren möglichen Anwendungen gehört die Erkennung der Rundlaufabweichung. Da sowohl die Reflexionssensoren als auch die Sensoren mit Lichtschrankenfunktionsweise nicht mit den Messobjekten in Kontakt kommen, können sie Objekte aus weichen Materialien erkennen, ohne deren Form zu beeinträchtigen. Sie sind auch für den Einsatz bei empfindlichen, leicht zu zerkratzenden Messobjekten geeignet.

Einige Sensorköpfe für Abstandssensoren verfügen über Lichtpunkte im Mikrometerbereich, die die Erkennung von winzigen Merkmalen auf kleinen Prüfobjekten ermöglichen. Die Installation von Sensoren mit Rotlichtlaser kann einfach erfolgen, indem der Lichtpunkt fokussiert und die Erkennungsposition eingestellt wird.

Im Vergleich zu anderen Abstandssensoren können Laser-Wegmesssensoren winzige Bereiche auf kleinen Messobjekten (z. B. etwa 200 × 750 µm im Referenzabstand für den Messkopf IL-030) genau erfassen, was bei Kontakt-Wegmesssensoren schwierig ist. Da Laserlicht im Vergleich zu LEDs eine bessere Linearität aufweist, sind diese Sensoren in der Lage auch schmale Bereiche aus der Entfernung genau zu prüfen. Dadurch können Laser-Wegmesssensoren dazu beitragen, den Montageaufwand im Vergleich zu photoelektrischen Sensoren deutlich zu reduzieren. Ein Laser-Wegmesssensor mit rotem Laserlicht kann bei der Ausrichtung des Sensors nützlich sein.

Laserbasierte Abstandssensoren mit integrierter Kamera spielen ihre Stärken bei Sitz- und Höhenkontrolle von Bauteilen aus der Automobilbranche aus. Mit bildbasierten Höhenvergleichssensoren der Modellreihe IX können bis zu 16 Punkte innerhalb ihres 108,5 × 81 mm großen Sichtfeldes gleichzeitig geprüft werden. Die Kamera erkennt die Bauteile durch eine eingelernte Kontur und folgt mehreren festgelegten Prüfpunkten. Der Laser erkennt die individuellen Höhen dieser Punkte und Höhenunterschiede. Ein einziger Sensor der Modellreihe IX kann das leisten, wofür bisher mehrere Abstandssensoren erforderlich waren. Dadurch kann der Bauraum auf ein Minimum reduziert werden. Falsch ausgerichtete Prüfobjekte können dank der Positionskorrektur weiterhin stabil überprüft werden, solange sich das Bauteil innerhalb des Scanbereichs befinden, sodass eine genaue Positionierung nicht mehr erforderlich ist.

Prüfobjekte mit Mäanderform sind eine Ursache für Falten in Folien und anderen dünnschichtigen Erzeugnissen. Wird das Prüfobjekt weiterhin mit falsch ausgerichteter Kantenposition gewickelt, kann es durch ungleichmäßige Rollenwicklung zum Durchhängen der Folie kommen. Dies führt zu fehlerhaften Rollen und reduziert die Folienausbeute . Mehrzweck-CCD-Laser-Mikrometer der Modellreihe IG bieten eine kontinuierliche, hochpräzise Messung der Kantenpositionen von sich bewegenden Prüfobjekten. Das neu entwickelte optische System ermöglicht eine stabile Kantenerkennung und -überwachung von dünnen, transparenten und vernetzten Folien sowie Folienbahnen. Der erkannte Filmtransferstatus wird dem System auch als Rückmeldung zur Verfügung gestellt, wodurch eine Kantensteuerung möglich ist.

Wenn Sie verhindern möchten, dass Prüfobjekte durch taktile Messgeräte zerkratzt oder anderweitig beschädigt werden, sollten Sie eine kontaktlose Messung mit einem Bildverarbeitungssystem in Betracht ziehen. Wenn sich Ihr Messzweck jedoch auf Dicke, Breite, Höhe und/oder Verzug der Prüfobjekte beschränkt, ist ein Bildverarbeitungssystem in Anbetracht der Anwendung zu kostspielig in der Einführung und zu kompliziert in der Bedienung. Laserabstandssensoren der Modellreihe IL können Messobjekte aller Farben und Materialien kostengünstig prüfen. Durch die Messung an mehreren Punkten kann die Modellreihe IL die Objektform und den Verzug erkennen sowie die Dicke und Breite von extrudierten Produkten erfassen.

In den meisten Fällen wird die Ausrichtung der optischen Achse mit zunehmendem Abstand schwieriger. Außerdem kann sich die optische Achse verschieben, wenn der Sensor an einer Stelle installiert und verwendet wird, an der starke Vibrationen auftreten. Ausrichtungsprobleme können auftreten, daher sind regelmäßige Inspektionen erforderlich. In Anbetracht dieser Problematik können Sie mit den Laser-Lichtbandmikrometern von KEYENCE die optische Achse mit einer LED am Sensor visualisieren. Zusätzlich besitzt die Modellreihe IG eine LED-Leiste, um die aktuelle Bauteilpositionierung abzufragen. Laser-Sensoren mit Lichtschrankenfunktionsweise der Modellreihe IB arbeiten mit einer Ausrichtungs-LED in der Haupteinheit. Der Zustand der Strahlachse ist direkt erkennbar, was eine reibungslose Einrichtung und Einstellung erleichtert.

Nein. Der bildbasierte Höhenvergleichssensor der Modellreihe IX verwendet ein Erkennungsprinzip, das sich von anderen Sensoren unterscheidet, die Laserlicht emittieren. Ein Sensor der Modellreihe IX, der über dem Prüfobjekt installiert ist und mehrere Prüfpunkte innerhalb des Sichtfelds festlegt, führt die Laseremission nur an den festgelegten Punkten durch und meidet nicht relevante Bereiche. Möglich wird dies durch das neu entwickelte Drive Scan-System, das Höhen an verschiedenen Stellen nach folgendem Verfahren erkennt:
1. Die Kamera erkennt die Position anhand der Objektkontur und das System korrigiert die Laseremissionsposition.
2. Der Sensorkopf emittiert den Laser mit Hilfe des hochpräzisen MEMS-Spiegels an den angegebenen Punkt.
3. Das reflektierte Licht wird auf das CMOS fokussiert, um den Abstand zu berechnen.
Ein einzelner Sensorkopf, der den oben beschriebenen Prozess und die Steuerung mit hoher Geschwindigkeit durchführt, kann Höhen an mehreren Punkten stabil und genau erkennen. Da gleichzeitig die Höhe der Referenzebene erkannt wird, wird die Genauigkeit der erkannten Höhe des Prüfobjekts nicht durch dessen Neigung oder Fehlausrichtung beeinträchtigt.

Die Modellreihe IL bietet ein Modell mit sehr großer Reichweite, das bis zu 3500 mm von der Oberfläche des Prüfobjekts entfernt installiert werden kann. Dieser Lasersensor kann z. B. die Lage des Bleches im Freiraum einer Walzanlage erkennen, ohne dabei die Maschine zu beeinträchtigen. Eine Schlaufensteuerung für die Regelung des Vorschubs von Blechen oder anderen Materialien ist möglich, indem die erfassten Daten als Rückmeldung an die Maschine gegeben werden.