Avståndssensor med snabb mätmetod

Detaljer: Släppt: 27.09.2018; Senast uppdaterad: 24.04.2024; Träffar: 9863

Flygledningsradarn eller så Att leda inom meteorologi - båda metoderna bygger på samma princip: en signal sänds ut och reflekteras av objektet som ska mätas. Avståndet kan bestämmas mycket enkelt genom att mäta transittidsmätningen. Detta sk Flygtid-Teknik är också grunden för det nya avståndssensor av PMD OGD-serien av IFM Electronic.

IFM avståndssensor

innehåll

Avståndssensor med transittidsmätning med laserljus
Kompakt problemlösare lätt att använda
Integration i Industry 4.0-applikationer
Vanliga frågor

Positioner eller avstånd måste vara många industriella applikationer vara beslutsam. Automatiserade monteringssystem, lagerlogistiksystem och produktionsmaskiner är bara några exempel. Kraven som ställs på avståndssensorer kan vara mycket olika. Noggrannhet, hastighet, robusthet, immunitet mot störningar etc. är de typiska egenskaperna som avståndssensorer måste ha.

Avståndssensor med transittidsmätning med laserljus

En väldigt exakt och samtidigt mycket snabb metod för att mäta avståndet är flygmätningstiden eller Flygtid (TILL F). PMD OGD-avståndssensorer fungerar enligt denna metod. Avståndssensorn skickar ut modulerat rött laserljus av laserklass 1 och bestämmer den tid det tar för ljuset att resa från sensorn till objektet och tillbaka igen. På detta sätt kan avståndet till objektet bestämmas enkelt och med hög noggrannhet.

Avståndssensorerna finns i två versioner: PMD OGD Longe Range-versionen är lämplig för ett intervall på upp till 1500 mm och används till exempel i materialhanteringsapplikationer inom lagerlogistik. PMD OGD Precision-versionen kan mäta avstånd på upp till 300 mm och bestämmer dessa med millimeterprecision. Avståndssensorerna har en ljusfläckdiameter på cirka 1 mm, beroende på skanningsområdet, så att motsvarande små delar också kan detekteras på ett tillförlitligt sätt. Detta gör avståndssensorn särskilt lämplig för objekt i automatiserad montering, där den kan användas till exempel i så kallade felsäkerhetsapplikationer.

Lidarsensorn känner igen miljön i fyra dimensioner

Han kan kontrollera rätt montering av de minsta delarna. Sådan Inline kvalitetskontroller föremål garanterar inte bara montering av hög kvalitet utan hjälper också till att sänka kostnaderna. Generellt gäller följande: ju senare ett fel upptäcks, desto högre blir de resulterande kostnaderna.

Visas felet bara i en final Kvalitetskontroll upptäcktes av föremål eller - ännu värre - först efter leverans till kunden är ansträngningen att åtgärda felet mycket hög. Å andra sidan, om ett lämpligt sensorsystem upptäcker felet direkt efter det felaktiga monteringssteget, kan det åtgärdas relativt enkelt. Alternativt kan den drabbade delen tas bort från produktionen.

Testad i egen produktion

Hur bra PMD OGD Precision kan användas för inline-kvalitetskontroller är något tillverkaren har i sig Sensortillverkning i Tettnang demonstrerade. Sensorer monteras i en automatiserad monteringslinje i produktion. En tätningsring måste sättas in före montering för att säkerställa erforderligt högt skydd. Om denna tätningsring saknas kommer detta inte nödvändigtvis att märkas under montering.

Den felaktigt installerade avståndssensorn fungerar, men den är inte tillräckligt skyddad mot fuktinträngning. Om en sådan sensor skulle levereras, beroende på omgivningsförhållandena, skulle det uppstå ett fel och ett klagomål från kunden. Tätningsringens närvarokontroll implementerades i teststationer med PMD OGD Precision. Avståndssensorn kunde med 100 procent tillförlitlighet känna igen om tätningsringen med en tjocklek av endast 2 mm har satts in i spåret som föreskrivs för den.

Optisk mätteknisk kunskap direkt från tillverkaren Optris

På dagarna TOF-mätmetod är mycket robust mot störningar, kan denna tillförlitlighet också uppnås under svåra miljöförhållanden. Störningsljuskällor är till exempel inte ett problem. Mätningen fungerar också oavsett ytans färg. Närvarokontrollen av små komponenter i automatiserad montering som beskrivs ovan fungerar också på ytor där andra sensorprinciper är svåra att tillämpa. Typiska exempel på detta är reflekterande ytor som fuktar ytan med en oljefilm eller mycket mörka föremål, såsom tätningsringarna som beskrivs ovan.

ToF-sensor som en kompakt problemlösare

Knappar och display på baksidan av huset gör det lättare att ställa in avståndssensorn. den optiska sensorer PMD OGD-serien är i ett kompakt hus inhyst, som enkelt kan monteras med en M18-gänga. Som ett alternativ till denna standardmontering kan två hål i huset användas. Den klart synliga röda laserpunkten gör det enkelt att installera sensorn.

På baksidan av huset har PMD OGD en display och tre knappar för drift. Detta innebär att installationen kan utföras mycket bekvämt. Displayen visar det aktuella uppmätta värdet för avståndet under drift, belysningen på displayen växlar mellan rött och grönt beroende på sensorns omkopplingsstatus. Två lysdioder på husets ovansida indikerar också omkopplingsstatus, så att detta syns direkt från alla håll när det används.

Flexibel med IO-Link gränssnitt

Liksom de flesta tillverkarens sensorer kommer PMD OGD med en IO-Link-gränssnitt inpassad. Detta överför inte bara det uppmätta värdet utan tillåter också att sensorn kan parametreras från en IO-Link-master. Detta gör PMD OGD ännu mer flexibel att använda.

Om exempelvis produktionen byts för att montera olika produkter får sensorn helt enkelt den nya parametreringen - produktionen kan fortsätta omedelbart efteråt. Detta gör att produktionsmiljön kan anpassas mycket flexibelt. IO-Link-gränssnittet erbjuder också fördelar när det gäller underhåll och service: Om sensorn måste bytas ut kan parametreringen helt enkelt överföras till ersättningsenheten. Detta förkortar stilleståndstiden avsevärt.

Integration i Industry 4.0-applikationer

IO-Link-gränssnittet garanterar också sömlös kommunikation med system på högre nivå. Detta är en implementering av Industry 4.0-koncept som är beroende av en kontinuerlig kommunikation från sensornivå till molnet är möjligt med de nya sensorerna i PMD OGD-serien.

Vanliga frågor

Hur fungerar Time of Flight?

Time of Flight (ToF) är en mätmetod för att bestämma Avstånd för ett objekts. Det fungerar genom att skicka ut en signal (ofta en ljus- eller laserstråle) och mäta den tid det tar för signalen att färdas till objektet och återgå till sensorn. Den uppmätta tiden, känd som "tid för flygning", används sedan för att beräkna avståndet till objektet, baserat på den kända utbredningshastigheten för signalen (till exempel ljusets hastighet i laserstrålar). ToF-sensorer används i en mängd olika applikationer, inklusive 3D-kameror, bilavståndsmätningar och robotteknik.

Hur fungerar en ToF-kamera?

En time-of-flight-kamera (Tof) mäter avståndet till objekt i dess sikt med Ljuspulser (ofta infraröd) och mäter den tid det tar för dessa pulser att reflekteras från objektet och återvända till kameran. Varje pixel i kamerasensorn är designad för att mäta denna tid. Genom att beräkna "time of flight" för varje pixel med upplösning kan 3D-kameran skapa en 3D-bild av scenen som innehåller information om avståndet och formen på objekten i synfältet.

Vilka sensorer tillhör kategorin ToF?

ToF-sensorer bygger på principen att mäta tid för att härleda information om avståndet och ibland formen på föremål. Time-of-Flight-sensorerna (ToF) inkluderar:

Till FKameror: Time of flight-kameror tar 3D-bilder genom att mäta flygtiden för ljuspulser som reflekteras från föremål i deras synfält.
Laser-Avståndsmätare: De använder ToF-principen för att mäta avstånd till ett objekt genom att mäta den tid det tar en laserstråle att färdas till objektet och tillbaka.
Ultraljuds-ToF-sensorer: Liknar laseravståndsmätare, men de använder ultraljudsvågor istället för ljus.
Till FAtt leda-Sensorer (Ljusdetektering och avstånd): Tof-baserade lidarsensorer mäter avstånd till flera punkter i sin omgivning, vilket används för att skapa detaljerade 3D-kartor och för navigationssystem i fordon, särskilt autonoma fordon.