Laser Afstandssensor
De laserafstandssensoren van KEYENCE maken contactloze meting van de hoogte, positie of afstand van een doel mogelijk. Ook kunnen metingen van bijvoorbeeld de dikte en breedte worden uitgevoerd door meerdere sensoren te koppelen. Hoogprecieze afstandssensoren kunnen in twee categorieën worden onderverdeeld: confocaal en lasertriangulatie. Beide typen bieden nauwkeurige, betrouwbare oplossingen voor contactloze metingen. Afhankelijk van de toepassing, kan het ene type beter geschikt zijn dan het andere.
Producten
De nieuwe standaard in laserafstandssensoren. Ultracompacte coaxiale laserafstandssensor met minimale installatieruimte en beperkingen voor toepassingen.
Laser meetsensoren hebben snelheid, nauwkeurigheid en het vermogen uitstekende prestaties te leveren nodig voor elke toepassing. Door te proberen 's werelds beste te zijn in elk opzicht, wordt de LK-G5000 gebouwd met de allernieuwste technologie.
6 sensor-koppen zijn beschikbaar met het nieuw ontwikkelde algoritme en 2 types optische systemen.
De op beeld gebaseerde lasersensoren van de IX-reeks kunnen overal binnen het gebied de hoogte meten. Dankzij beeldherkenning kan de laser de hoogte van het richtpunt detecteren, zelfs als de werkstukken niet perfect uitgelijnd zijn op de productielijn. De hoogte waar de laser het richtpunt raakt, zal variëren als het richtpunt gekanteld is of als het richtpunt zelf anders is, maar de IX-reeks kan het hoogteverschil identificeren ten opzichte van de referentie. In een assemblagelijn van onderdelen bijvoorbeeld kan één IX-reeks unit niet alleen controleren op de aanwezigheid van onderdelen, maar ook plaatscontroles en andere op hoogte gebaseerde inspecties uitvoeren. Dankzij het vermogen om hoogteverschillen te detecteren, is de IX-reeks ook vrij van valse detecties en fouten in de aanwezigheid van schittering op glanzende oppervlakken van metalen onderdelen of wanneer het detectiedoelpunt dezelfde kleur heeft als de achtergrond, waardoor een stabiele automatische inline differentiatie kan worden bereikt.
Introductie van een nieuwe high-performance kop voor de IL serie Stabiele prestaties voor de meest veeleisende detectie
De 1D-laserverplaatsingssensoren van KEYENCE maken contactloze metingen mogelijk van de hoogte, positie of afstand van een doelwit. Door meerdere sensoren te combineren, kunnen ook metingen zoals dikte en breedte worden uitgevoerd. Hoog-nauwkeurige verplaatsingssensoren kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: confocale en lasertriangulatie. Beide bieden nauwkeurige en betrouwbare oplossingen voor contactloze metingen, maar afhankelijk van de toepassing kan het ene type een voordeel bieden ten opzichte van het andere.
Beschrijvingen van de verschillende types, meetprincipes en voordelen van 1D-laserverplaatsingssensoren zijn hieronder te vinden.
Meerkleurige confocale methode
Confocale verplaatsingssensoren zenden licht uit en ontvangen het op dezelfde as. Meerkleurige confocale sensoren gebruiken een lichtbron die meerdere kleuren (golflengten) uitzendt, die elk een unieke brandpuntsafstand hebben. De sensor meet de afstand tot het oppervlak door te detecteren welke kleur momenteel op het doel in focus is. De CL-3000-reeks sensoren van KEYENCE maken gebruik van een helderdere lichtbron vergeleken met conventionele modellen, wat stabiele meetresultaten oplevert over het volledige bereik, ongeacht de reflectiviteit van het oppervlak.
Lasertriangulatiemethode
Op lasertriangulatie gebaseerde verplaatsingssensoren gebruiken de terugkaatsingshoek van het licht dat van het doel wordt weerkaatst om de positie te berekenen. Laserlicht wordt uitgezonden door de sensor en wordt weerkaatst door het oppervlak van het doel. Een deel van dat weerkaatste licht wordt door een lens gefocust op het ontvangstelement in de sensorkop. Afhankelijk van de afstand van het doel tot de sensor verandert de terugkaatsingshoek van het licht, waardoor het een andere positie op de ontvanger raakt, wat kan worden gedetecteerd. De LK-G5000-reeks maakt gebruik van een CMOS met hoge resolutie om kleine verplaatsingsveranderingen stabiel te meten.
Voordelen van Laser Afstandssensor
Een van de belangrijkste redenen dat deze sensoren doelen met uiteenlopende materialen en eigenschappen kunnen meten, is dat ze zeer nauwkeurige, contactloze metingen kunnen uitvoeren. De optimale laserverplaatsingssensor kan worden geselecteerd om te passen bij de toepassing of het doelmateriaal (zoals transparante of glanzende doelen).
Als het doel van metaal is of een ander hard materiaal dat niet gemakkelijk krast, kan het worden gemeten met een schuifmaat, micrometer of een ander instrument dat het doel direct aanraakt, of met een LVDT of een andere contactverplaatsingssensor in een inline situatie. Echter, bij zachte doelen kunnen fouten optreden door de meetdruk. Voor delicate doelen waarvan de kwaliteit wordt beïnvloed door contact, zoals wafers, dunne films en gevoelige metaaloppervlakken met haarlijnen, kunnen contactloze laserverplaatsingssensoren worden gebruikt om te meten zonder zorgen over fouten en beschadiging van het doel. Omdat ze stabiele, contactloze metingen mogelijk maken, zelfs van transparante of glanzende oppervlakken, maken laserverplaatsingssensoren een breed scala aan toepassingen mogelijk.
Nauwkeurige apparaatpositionering is noodzakelijk voor de automatisering van processen zoals coaten, lassen en componentmontage. De compacte, lichte kop van de multikleuren confocale laserverplaatsingssensor van KEYENCE kan eenvoudig op apparaten worden geïnstalleerd en bepaalt nauwkeurig de afstand tot het doel, waardoor zeer nauwkeurige positieregeling mogelijk is zonder het apparaatgebruik te beïnvloeden.
Door de spectroscoop-eenheid te scheiden en alleen de lens als belangrijk onderdeel in de kop te laten, heeft de CL-3000-reeks confocale verplaatsingssensor een compacte en lichte kop gekregen die eenvoudig in machines kan worden geïnstalleerd. Metingen worden uitgevoerd met licht langs dezelfde as, zodat de hoogten van smalle openingen in doelen ook zonder blinde vlekken kunnen worden gemeten. Bovendien veroorzaakt de kop geen fouten door warmte of elektrische/magnetische ruis, waardoor stabiele metingen worden gegarandeerd. Voor apparaatbesturing kunnen laserverplaatsingssensoren de hoogte van het doel met hoge snelheid meten en deze informatie terugkoppelen naar besturingsapparaten. Hierdoor kunnen de hoogten van getrapte doelen of doelen die tijdens transport iets gekanteld zijn, in realtime worden gemeten. Het resultaat is dat de kwaliteit in automatische processen behouden blijft.
Gevalsanalyses laserverplaatsingssensoren per gebruik
Diktemeting van glas (met patroon aan één zijde)
Wanneer de oppervlakreflectie verschilt tussen het glasoppervlak en het patroonoppervlak, treden er traditioneel volgfouten op bij het patroonoppervlak wanneer de dikte wordt gemeten met laserverplaatsingssensoren aan beide zijden van het glas. De CL-3000-reeks confocale verplaatsingssensor gebruikt een multikleuren confocale methode die de positie meet waar het geprojecteerde licht is scherpgesteld, waardoor stabiele en zeer nauwkeurige metingen mogelijk zijn die niet worden beïnvloed door verschillen in de intensiteit van het gereflecteerde licht van het doel. Dit minimaliseert het effect van volgfouten en verbetert de inspectiecyclustijd.
Meting en regeling van de dispensermondstukhoogte
Voor geavanceerde, zeer nauwkeurige automatische coating is niet alleen een geavanceerde dispenserrobot nodig, maar ook een hoogwaardige verplaatsingssensor die samen met het mondstuk beweegt en fungeert als het oog van de dispenser. Door de CL-3000-reeks confocale verplaatsingssensor zo te installeren dat deze het dispensermondstuk volgt, wordt hoogtecontrole van het mondstuk mogelijk gemaakt door realtime meting en terugkoppeling van de doelhoogte. De compacte en lichte kop kan eenvoudig naast het dispensermondstuk worden geïnstalleerd en vermindert restvibraties wanneer de werking stopt. De multikleuren confocale technologie gebruikt een coaxiaal systeem om een breder meetbereik te bieden en zorgt voor stabiele hoogtemeting en terugkoppelingsregeling zonder beïnvloed te worden door transparante, spiegelende of glanzende oppervlakken van materialen of door vormen zoals holtes, hoogteverschillen en schuine of afgeronde oppervlakken.
De website ‘Selecteer een meetsensor’ introduceert bewezen oplossingen in diverse sectoren, waaronder de auto-industrie, folie & plaat, en elektrische & elektronische componenten voor laserprofilers, evenals onze andere laserverplaatsingssensoren en meetsystemen. Toepassingen kunnen ook worden verkend op basis van meettypes, zoals dikte, breedte, hoogte, hoogteverschil en 3D-inspecties.
Veelgestelde vragen over Laser Afstandssensor
De CL-3000-reeks confocale verplaatsingssensoren kunnen niet alleen transparant glas, maar ook een grote verscheidenheid aan doelmaterialen en -vormen met hoge precisie stabiel meten. Uiteraard voorkomt de contactloze meting schade aan het glas. Met de CL-3000-reeks kunnen maximaal zes koppen gelijktijdig op één controller worden aangesloten. Zo kan bijvoorbeeld de vlakheid van het glas stabiel worden gecontroleerd door met één controller en vijf koppen de vier zijden en het midden van het glas te meten, of door zes uiteinden te meten met vier tot zes koppen. Bovendien, zoals hierboven besproken, zijn alle sensoren compact en licht, waardoor ze geschikt zijn voor montage in nauwe ruimtes of robotarmen. De elektronica wordt weggehouden van de meetlocatie in de optische eenheid, wat een stabiel resultaat oplevert dat niet wordt beïnvloed door warmte of elektromagnetische ruis.
Over het algemeen ontstaan diffuse reflecties doordat het laserlicht doordringt in het binnenste van de printplaat of de soldeermaskerlaag, een lakachtig materiaal dat meestal in verschillende kleuren voorkomt. De halftransparante aard van het soldeermasker in combinatie met verschillende kleuren kan mogelijk diffuse reflecties veroorzaken wanneer het wordt gemeten met een laserverplaatsingssensor. Dit kan leiden tot onstabiele meetwaarden. De CL-3000-reeks confocale verplaatsingssensoren van KEYENCE kunnen laserlicht met meerdere golflengten uitzenden om alleen het golflengtegebied te meten dat het oppervlak van het doel scherpstelt. Stabiele meetwaarden kunnen met hoge precisie worden verkregen, zelfs voor printplaten en andere doelen die gemakkelijk door licht worden gepenetreerd—glas, siliciumwafers, microlenzen, enz. Het voordeel van deze technologie is dat het zelfs mogelijk is om de oppervlakverplaatsing van een zeepbel te meten zonder het oppervlak fysiek te beïnvloeden.
Het doel van een afstandsverplaatsingssensor is het meten van de hoeveelheid beweging of verplaatsing van een object ten opzichte van het referentiepunt. Dankzij hun ontwerp meten deze sensoren doorgaans verplaatsingen in het micrometer- en zelfs nanometerniveau, waarbij sommige modellen zelfs fijner dan het nanometerniveau kunnen meten. Het doel van deze sensoren, althans in de productiezin, is het bieden van nauwkeurige positiebepaling—een functie die vele toepassingen kent. Het meten van positie kan ons informatie geven over de beweging van het object. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om machines binnen een bepaald bereik te monitoren en voor kwaliteitscontrole. Vooral dit laatste is interessant, omdat het verband houdt met metrologie, waardoor we de exacte productspecificaties kunnen controleren door verplaatsing te meten.
Verschillende factoren spelen een cruciale rol bij het bepalen van de juiste sensor voor uw toepassing, zodat het apparaat en de meetmethode aansluiten bij uw specifieke behoefte. Bereik, resolutie en nauwkeurigheid zijn verreweg de belangrijkste factoren bij het selecteren van uw verplaatsingsmetingen. Zoals hierboven te zien is, zijn niet alle meetmethoden geschikt voor alle materialen en zijn sommige sensoren beter in het scannen van bepaalde materialen dan andere. U moet ook rekening houden met de bemonsteringssnelheid, vooral als u dynamische verplaatsingen meet—in dat geval wilt u een sensor met een geschikte bemonsteringssnelheid.
Hoewel het beide contactloze laserverplaatsingssensoren zijn, werken confocale en lasertriangulatiesensoren volgens fundamenteel verschillende principes, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen.
Lasertriangulatie is gebaseerd op het uitzenden van licht op een oppervlak en het meten van het licht dat het oppervlak terugkaatst naar het ontvangstelement. Elke verandering in de hoek van het gereflecteerde licht is evenredig met de verplaatsing van het doeloppervlak. Confocale sensoren daarentegen zenden verschillende golflengten licht uit en kijken naar welke golflengte is scherpgesteld op het doeloppervlak. Naarmate de gefocuste golflengte verandert, kunnen we de verandering in de positie van het doel bepalen. Dankzij hun ontwerp, met een reeks optische lenzen in een cilindrische buis, zijn confocale sensoren doorgaans stabieler dan lasertriangulatiesensoren. Ze zijn echter ook doorgaans langzamer, waardoor lasertriangulatie de voorkeur heeft bij toepassingen met hoge snelheid.
