Hochauflösende, optischen Entfernungsmessung und Oberflächenanalyse
Laser-Positionssensoren sind schnelle, hochauflösende und sehr präzise Sensoren zur optischen Entfernungsmessung und Oberflächenanalyse. Sie arbeiten berührungslos und sind auch für raue Umgebungen geeignet. Laser-Positionssensoren werden unter anderem zur Füllstands-Messung eingesetzt oder auch um die Position, Dimension und Oberfläche eines Objekts zu erfassen und zu vermessen. Der Messbereich dieser Sensoren reicht von 2 bis 2500mm.
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Wir bieten Standard-Laserpositionssensoren an, helfen Ihnen aber auch mit kundenspezifischen Designs oder einer kompletten Messlösung.
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Hier erfahren Sie mehr über die Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten von Lasersensoren und 2D-Laserscannern. Dieses Video zeigt die Sensoren FDRF627 series 2D Laser Scanner und FDRF602 Laser Triangulation Sensor, und vermittelt einen Überblick über die Software und die Messergebnisse. Jeder Lasersensor, jeder Scanner und jedes System hat seine besonderen Funktionen, Vorteile und Begrenzungen. Wir beraten Sie gerne bei der Auswahl.
Optische Messverfahren helfen nicht nur dabei die Produktqualität und Abläufe zu verbessern, sondern auch, um Rohstoffe und Energie zu sparen. Mit dem Laser-Triangulations-Prinzip messen Sie viele unterschiedliche Materialoberflächen – kontaktlos, schnell, zuverlässig und präzise.Der Vorteil: Durch die berührungslose Messung lassen sich auch kritische Oberflächen, beispielsweise heiße Metalle, vermessen. Per Laser-Punkt messen Sie den Weg, Abstand (Laser-Abstandssensoren oder Laser-Distanz-Sensoren) und die Position. Diese Sensoren werden auch bei der Profil- und Spaltmessung eingesetzt. Zu den Hauptmerkmalen der Laser-Triangulations-Sensoren gehören:
Laser-Scanner werden für die mehrdimensionale Qualitätskontrolle eingesetzt. Mit ihrer Hilfe lässt sich ein zwei- oder dreidimensionales Bild von Objekten erzeugen. Zu den häufigen Anwendungen zählt hier die Profil-oder Konturenmessung.Die Laserdistanzsensoren von Althen sind mit dem klassischen roten Laser ausgestattet. Auf Wunsch liefern wir auch mit blauem Laserlicht. Dieses eignet sich besonders für hochtemperaturbeständige, gespiegelte und semitransparente Objekte. Für Schweißroboter oder die Lochkontrolle bieten wir Spezial-Scanner an:
Sie wollen Verschiebungen, Abmessungen, Rundläufe, Oberflächenprofile und Verformungen von technischen Objekten messen und überprüfen? NutzenSie dazu unsere Linear-Encoder. Sie erfassen berührungslos lineare Bewegungen als absoluten Positionswert und sind verschleiß- sowie wartungsfrei. Die verschiedenen Bauformen mit hohen Auflösungen und robuster Konstruktion machen es möglich, die Linear-Encoder in vielfältigen Applikationen und Branchen einzusetzen.Zu den Hauptmerkmalen der Linear-Encoder gehören:
Unsere optischen Mikrometer messen den Durchmesser, die Breite, den Spalt, das Segment oder die Kantenlage eines Objektes nach dem Schattenwurfprinzip. Das System besteht aus einer Steuerung und einer Sensor-Einheit mit LED-Lichtquelle, CCD-Kamera und telezentrischem Objektiv. Der Lasersensor erfasst zunächst die Kontur des Messobjekts. Anschließen berechnet er aus der Position und Größe des Schattens die Größe und Position des Objekts. Die optischen Mikrometer werden unter anderem in der Produktion und Qualitätssicherung eingesetzt. Zu den Hauptmerkmalen gehören:
Wir sind für Sie da!
Jede Anwendung ist anders und hat ihre eigenen Anforderungen an Auflösung, Messgenauigkeit, Linearität, Robustheit, Temperaturstabilität oder spezielle Montage- und Umgebungsbedingungen. Diese Kriterien stellen sicher, dass Laserpositionsensoren in industriellen Anwendungen zuverlässig und effektiv arbeiten und einen
Mehrwert für die Produktionsprozesse bieten.
Antworten auf die wichtigsten technischen Fragen
Laserpositionssensoren eignen sich je nach Baureihe für industrielle Umgebungen mit hohen Anforderungen an Messgeschwindigkeit, Auflösung und Präzision. Sie können in Automatisierung, Robotik, Fertigungsüberwachung, Qualitätssicherung und Prüfständen eingesetzt werden, sofern Messbereich, Schutzart und optische Bedingungen zur Anwendung passen.
Wichtige Einflussfaktoren sind Temperatur, Feuchtigkeit, Staub, Vibrationen, Fremdlicht sowie die Beschaffenheit der Messoberfläche. Auch Verschmutzungen auf der Optik können die Signalqualität beeinflussen. In rauen Umgebungen sollten daher Schutzgehäuse, Luftspülung, geeignete Montagepositionen oder regelmäßige Reinigung geprüft werden.
Besonders bei glänzenden, transparenten, sehr dunklen oder stark strukturierten Oberflächen sollte vorab geprüft werden, ob der gewählte Laserpositionssensor zuverlässig misst.
Laserpositionssensoren sind je nach Baureihe mit unterschiedlichen Ausgangssignalen und Schnittstellen verfügbar. Häufige analoge Ausgangssignale sind Spannungssignale wie 0–10 V oder Stromsignale wie 4–20 mA. Diese eignen sich besonders für die direkte Einbindung in Steuerungen, Anzeigen, Messverstärker oder Datenerfassungssysteme.
Für digitale Anwendungen stehen je nach Sensortyp auch Schnittstellen wie RS-232, RS-422, RS-485, Ethernet, IO-Link, SSI oder weitere industrielle Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung. Darüber können Messwerte, Parametrierung, Diagnoseinformationen oder schnelle Positionsdaten an eine SPS, einen PC oder ein übergeordnetes Automatisierungssystem übertragen werden.
Welche Schnittstelle die richtige ist, hängt von Messgeschwindigkeit, Auflösung, Kabellänge, Störumgebung, Steuerungssystem und Integrationsaufwand ab.
Mit Laserpositionssensoren können je nach Sensortyp und Baureihe sehr unterschiedliche Messdistanzen erfasst werden. Althen bietet Laserpositionssensoren für kurze, hochpräzise Messbereiche im Millimeterbereich bis hin zu größeren Distanzen von bis zu 2.500 mm an.
Für sehr präzise Nahbereichsmessungen eignen sich zum Beispiel Punktlaser-Sensoren, optische Mikrometer oder lineare Encoder. Für größere Messfelder, Kontur- und Profilaufgaben kommen häufig 2D- oder 3D-Laserscanner zum Einsatz. Entscheidend sind neben der Distanz auch Auflösung, Genauigkeit, Oberfläche, Reflexion, Fremdlicht, Montage und Umgebungsbedingungen.
Laserpositionssensoren können viele feste Oberflächenmaterialien zuverlässig messen, zum Beispiel Metalle, Kunststoffe, Keramik, Glas, Gummi, Holz, Papier, Folien oder beschichtete Bauteile. Entscheidend ist nicht nur das Material selbst, sondern vor allem, wie die Oberfläche das Laserlicht reflektiert.
Besonders gut geeignet sind matte, diffuse und ausreichend reflektierende Oberflächen. Schwieriger können sehr glänzende, spiegelnde, transparente, stark absorbierende, sehr dunkle oder stark strukturierte Oberflächen sein. Hier können Reflexionen, Streuung oder zu wenig zurückkehrendes Licht die Messstabilität beeinflussen. Für zuverlässige Messergebnisse sollten Material, Farbe, Oberflächenstruktur, Messwinkel, Abstand, Fremdlicht und Verschmutzung der Optik berücksichtigt werden.
Auflösung und Messgenauigkeit von Laserpositionssensoren hängen stark vom Sensortyp, Messbereich, der Oberfläche und den Umgebungsbedingungen ab. Althen beschreibt Laserpositionssensoren als schnelle, hochauflösende und sehr präzise Sensoren zur berührungslosen optischen Entfernungsmessung und Oberflächenanalyse. Der Messbereich reicht je nach Ausführung von 2 bis 2.500 mm.
Konkrete Werte sind modellabhängig: Punktlaser-Sensoren erreichen eine Auflösung bis zu 0,01 %, lineare Encoder bieten Auflösungen von 10 bis 0,1 µm, 2D-/3D-Laserscanner erreichen je nach Spezialausführung Genauigkeiten bis ±5 µm und optische Mikrometer bis zu ±0,3 µm.
Für die tatsächlich erreichbare Messleistung sind neben dem Sensor auch Messabstand, Oberfläche, Reflexion, Fremdlicht, Temperatur, Vibrationen, Montage und Signalverarbeitung entscheidend.
Laserpositionssensoren sollten re-kalibriert werden, wenn eine dauerhaft hohe Messgenauigkeit nachgewiesen werden muss oder wenn sich Messwerte erkennbar verändern. Typische Anlässe sind regelmäßige Prüfmittelüberwachung, intensive Nutzung, starke Temperaturwechsel, Vibrationen, mechanische Veränderungen, Verschmutzung der Optik, Reparaturen oder der Austausch von Komponenten.
Ein fester Kalibrierintervall hängt vom Sensortyp, der geforderten Genauigkeit, der Anwendung und den internen Qualitätsvorgaben ab. In vielen industriellen Anwendungen ist eine regelmäßige jährliche Überprüfung sinnvoll; bei sicherheitskritischen Prüf- oder Produktionsprozessen, engen Toleranzen oder rauen Umgebungen können kürzere Intervalle erforderlich sein.
Auch nach einer Neuinstallation, Änderung der Einbausituation, auffälligen Messwertabweichungen oder Reinigung bzw. Austausch optischer Komponenten sollte die Messkette überprüft und bei Bedarf re-kalibriert werden.
Die Lebensdauer von Laserpositionssensoren ist in der Regel hoch, da sie berührungslos messen und dadurch kein mechanischer Verschleiß zwischen Sensor und Messobjekt entsteht. Althen beschreibt Laserpositionssensoren als schnelle, hochauflösende und präzise Sensoren zur optischen Entfernungsmessung und Oberflächenanalyse, die auch für raue Umgebungen geeignet sind.
Konkrete Lebensdauerangaben in Jahren hängen vom Sensortyp, der Laserquelle, Elektronik, Einschaltdauer und den Umgebungsbedingungen ab. Wichtige Einflussfaktoren sind Temperatur, Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen, Verschmutzung der Optik, Fremdlicht und die Qualität der Montage. Besonders wichtig ist eine saubere optische Oberfläche, damit Messgenauigkeit und Signalstabilität langfristig erhalten bleiben.
Laserpositionssensoren von Althen werden für hohe Abtastraten, präzise Messungen und robuste industrielle Anwendungen eingesetzt, zum Beispiel in Automatisierung, Robotik, Fertigungsüberwachung, Prüfständen und Qualitätssicherung.