Triangulations-, Phasenverschiebungs- oder Pulslaufzeitmessverfahren (Stand 5-370) Freiheit bei der Sensorwahl - wirautomatisierer

Triangulations-, Phasenverschiebungs- oder Pulslaufzeitmessverfahren (Stand 5-370)

Freiheit bei der Sensorwahl

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Lichtstrahlen als Messwerkzeuge sind höchst faszinierend. Die Messungen erfolgen berührungslos, über weite Entfernungen, mit hoher Auflösung und in rascher Folge nahezu unbeeinflusst von Störungen. Messende Optosensoren bieten damit ein Leistungsspektrum, das von keinem anderen Messverfahren nur annähernd erreicht wird. Abhängig von der Aufgabenstellung bieten sich verschiedene Verfahren.

Jörg Beintner ist Produktmanager Optosensorik bei Leuze GmbH & Co in Owen/Teck

Moderne Optosensoren nutzen für die Messung von Distanzen je nach Einsatzgebiet unterschiedliche physikalische Verfahren. In Kombination mit leistungsfähigen Auswerteprozessoren lassen sich mit un-terschiedlichen Gerätevarianten Mess-, Tast- oder Sicherungsaufgaben effektiv und wirtschaftlich lösen.
Mit Licht Entfernungen zu messen, Objekte zu erkennen, Menschen und Maschinen in Produktionen zu sichern, basiert immer auf der Tatsache, dass ein definierter Lichtstrahl von einem Objekt reflektiert wird. Dies macht Optosensoren zu einem universellen Werkzeug für messende und tastende Aufgaben. Je nach Anwendungsgebiet kommen drei völlig unterschiedliche physikalische Prinzipien zum Einsatz:
m das Triangulationsmessverfahren,
m die Messung auf der Basis der Phasenverschiebung oder
m das Pulslaufzeitverfahren.
Diese drei Grundverfahren der op-tischen Distanzmessung unterscheiden sich nicht nur in ihrer jeweiligen physikalischen Basis, sondern auch in den damit erreichbaren Auflösungen, der Wiederholgenauigkeit und der Absolutmess-präzisionen.
Triangulation und CCD-Technologie
Bei der optoelektronischen Triangula-tion wird ein Laserstrahl ausgesendet und am Messobjekt diffus reflektiert. Da sich Sender und Empfänger in einem definierten Abstand zueinander befinden, erzeugt der reflektierte Strahl abhängig vom Abstand des Messobjekts über eine Empfängereinheit eine Auslenkung auf einer CCD-Zeile. Diese Auslenkung ist ein Maß für den Abstand zweier Messpunkte.
Im Leuze-Optosensor ODS8 wird das Triangulationsverfahren in Kombination mit einer innovativen CCD-Technologie eingesetzt. Der Sensor verfügt über eine hochauflösende CCD-Zeile. Der Messbereich liegt mit einer Laser-Diode als Lichtquelle zwischen 20 und 400 mm. Dieses Gerät erlaubt die Messung an Objekten mit Remissionswerten von 6 bis 90% für den gesamten Messbereich und garantiert so eine remissionsunabhängige Abstandsinformation. Die Messwerte können sowohl analog als auch digital ausgegeben werden. Das Gerät kann von Hand komfortabel geteacht oder über eine RS-232-Schnittstelle mittels PC einfach parametriert werden.
Der ODS8 ist für die unterschiedlichsten Aufgaben einsetzbar, wie z.B.
m Stapel-Positionierung in der Druckindustrie,
m Füllstandskontrolle für Flüssigkeiten und Schüttgüter,
m Konturbestimmung und Volumenberechnung,
m Paket-Sortieranlagen oder zur,
m Brettstärken-Messung in der Holzindustrie und für
m Positionieraufgaben.
Mittels Phasenver-schiebung positionieren
Der OMS1 von Leuze electronic zählt zu den Optosensoren, die das Messprinzip der Phasenverschiebung nutzen, bei dem aus der Phasenverschiebung zwischen gesendetem und empfangenem Lichtstrahl auf eine Abstandsdifferenz geschlossen werden kann. Dieser Optosensor liefert absolute Messwerte im Bereich zwischen 0,2 und 170 m. Die Auflösung ist frei konfigurierbar, wobei eine Reproduzierbarkeit von ±2 mm erreicht wird. Der OMS1 berechnet jede Millisekunde einen neuen Messwert. Damit schafft er beste Voraussetzungen, um auch schnelle Lage-Regelkreise bedienen zu können. Der hier eingesetzte Rotlicht-Laser macht zudem das Installieren, Ausrichten und Positionieren sehr einfach.
Mit diesem Leistungsspektrum eignet sich der OMS1 hervorragend für Entfernungsmessungen zur Lageerkennung und zur Positionierung von
m Regalbediengeräten und Hubgeräten in der Logistik,
m Krananlagen oder für
m Verschiebewagen und Flurförderzeuge.
Laserscanner für Personenschutz und Messaufgaben
Um den stetig wachsenden Anforderungen hinsichtlich Sicherheit für Mensch und Maschine gerecht zu werden, müssen kritische Bereiche zuverlässig ge-sichert werden können. Dafür wurde der Laserscanner RS4-4 entwickelt, in dem das extrem schnelle Pulslaufzeitverfahren echte Sicherheitsvorteile besitzt. Dabei werden Lichtimpulse einer Laser-diode mit Hilfe eines rotierenden Spiegels über den gesamten Arbeitsbereich gelenkt und die reflektierten Signale ausgewertet. Das Messprinzips eignet sich nicht nur für sicherheitsrelevante Aufgaben sondern auch für unterschied-liche Messaufgaben. Die Version Roto-scan ROD-4 wurde daher speziell auf Flächen- und Volumenbestimmung, Lage- und Konturermittlung, Überstandskontrolle und zur Navigation von FTS-Fahrzeugen abgestimmt. Speziell für den Einsatz im kalten Umfeld kann im Gerät eine Heizung integriert werden.
Der Scanner sichert einen Winkelbereich von 190°, der in 528 Sektoren aufgeteilt ist. Dies entspricht einer Sektorauflösung von 0,36°. Das System errechnet je nach Laufzeit des reflektierten Lichts und Lage des Gegenstands im Sektorenbereich dessen exakte Koordinaten bezüglich Distanz, Größe und Lage. Gleichzeitig überprüft er, ob das erfasste Objekt innerhalb oder außerhalb des für ihn definierten Bereiches liegt. Dabei erfolgt die Detektion weitestgehend unabhängig vom Remissionsgrad des zu erfassenden Objektes.
Es können bis zu vier verschiedene Schutzfeldpaare definiert und während des Betriebs prozessabhängig aktiviert oder deaktiviert werden. Mit der Bedienersoftware ist zudem eine individuell auf die jeweilige Situation anpassbare Konfiguration möglich. Dazu können Erkennungsbereiche entweder als Rechtecke oder grafisch beliebig geformte Polygone definiert werden. Das Teachen des ROD-4 erfolgt, indem man den Erkennungsbereich vor dem Gerät nachbildet und die so geschaffene Kontur im Erkennungsbereich abspeichert. Erfassungsbereiche können bis zu einer Distanz von 50 m definiert werden.
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