Témata
Zdroj: Micro-Epsilon

Za pokrokem v oblasti laserových snímačů

Bezkontaktní laserové snímače jsou jedním z významných nástrojů automatizace – umožňují kontrolu kvality a polohy dílů, a zároveň se vyznačují vysokou přesností, díky čemuž oplývají širokým využitím v průmyslu. Nová řada snímačů firmy Micro-Epsilon přichází na trh s novými funkcemi, jako je například technologie ASC či eliminace odleskového šumu.

Reklama

V portfoliu firmy Micro-Epsilon jsou bezkontaktní laserové snímače vzdálenosti těmi nejvšestrannějšími z nabízených produktů; díky pohodlnému používání nacházejí využití v nejrůznějších oblastech průmyslu. Lze je využít ke kontrole kvality výrobku, polohy jednotlivých dílů i částí nacházejících se ve stroji, čímž podstatně přispívají k automatizaci výroby.

Společnost Micro-Epsilon se u svých snímačů primárně zaměřuje na vysokou přesnost, což platí i u řad optoNCDT 1x20. Ta závisí, stejně jako je tomu u každé optické metody, na měřicím rozsahu – čím je rozsah delší, tím je linearita (tj. odchylka naměřené hodnoty vůči reálné hodnotě) horší. Měřicí rozsahy se pohybují od 10 mm do 500 mm, přičemž v základní řadě optoNCDT 1220 linearita dosahuje 0,1 % z měřicího rozsahu, a opakovatelnost dokonce 0,01 % z rozsahu. Vyšší řada optoNCDT 1320 se vyznačuje stejnou přesností, přičemž její výhoda spočívá v rozšířené podpoře rozhraní a softwarových funkcí. Nejvyšší ze základních řad, optoNCDT 1420, má linearitu 0,08 % a opakovatelnost je také lepší (již nelineárně).

Kompaktní rozměry bezkontaktního laserového snímače optoNCDT jej předurčují k všestrannému použití. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Výzvy a jejich řešení

I tento způsob měření má své specifické problémy – některé méně pokročilé laserové snímače kupříkladu nefungují na různě barevných a strukturovaných površích. Tento problém se však netýká snímačů optoNCDT od Micro-Epsilon, neboť ty využívají technologii ASC (advanced surface compensation), díky níž na barevnosti měřeného povrchu prakticky nezáleží.

V případě měření kovů vznikají odlesky, které mohou chvilkově posunout naměřenou hodnotu o několik milimetrů, přičemž pro tento jev se používá výraz šum. U řad 1220 a 1320 lze šumu předcházet jedině průměrováním a mediánem, oproti tomu řada 1420 již nabízí úpravu LL (laser line) do rozsahu 50 mm (pro delší rozsahy by tato úprava již neměla význam). Díky upravenému průzoru diody snímač ve výsledku netvoří bod, ale ovál, jinými slovy krátkou laserovou čáru. Snímač průměruje naměřenou hodnotu z větší plochy, a díky tomu dokáže odlesky částečně odfiltrovat.

Reklama
Reklama
Reklama

Některé fyzické problémy přesto obcházet nelze. Snímače fungují na základě laserové triangulace, při níž se odražený paprsek světla z laserové diody vrací na čip snímače, a tvoří tak pomyslný trojúhelník. Bude-li odraženému paprsku cokoliv stát v cestě, dojde k jeho zastínění a snímač nebude schopen měření. Výskyt tohoto jevu je částečně omezen díky velice kompaktní velikosti snímače (úhel odrazu je opravdu ostrý), a v některých případech pomáhá otočit snímač o 90°, avšak měřit hluboké otvory malých průměrů snímačem přesto nemůžeme.

Proti dalším obtížím fyzikální povahy, jako jsou prašnost či vysoká okolní teplota, pomáhá očištění povrchu vzduchem a vodní chlazení.

Snímače fungují na bázi laserové triangulace, kdy se odražený paprsek laseru vrací na čip, a tvoří tak pomyslný trojúhelník. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Rychlejší, kompatibilnější

Hlavní změna se v letošním roce odehrála v oblasti výrobních postupů a materiálů, kde bylo dosaženo lepších vlastností snímače při zachování stejného designu. V rámci tohoto zlepšení došlo ke zvýšení měřicí frekvence – přístroj z řady 1220 zvládá v základu měřit rychlostí až 2 kHz a přístroj z řady 1420 až 8 kHz. Úpravami prošly také softwarové funkce snímače, ovšem při zachování zpětné kompatibility s verzemi předchozími. Stávající zákazníci proto na svém dosavadním nastavení nemusejí nic měnit.

Reklama

Další novinkou je chystaná podpora průmyslového rozhraní IO-Link přímo ze snímače, tj. bez nutnosti dalších externích převodníků.

V závěru je na místě zmínit, že v případech, kdy není třeba vysoké přesnosti – například je-li nutno pouze detekovat přítomnost výrobku či palety na pásu výrobní linky, lze uplatnit i cenově dostupnější typy snímačů, jako je přístroj optoCONTROL CLS1000 fungující na principu měření intenzity světla.


Umístění expozice firmy Micro-Epsilon na MSV 2024:
pavilon F, stánek 25

Související články
Pokročilé měření tloušťky pásových materiálů

Znalost tloušťky je rozhodující pro posouzení kvality pásových materiálů či fólií. Vzhledem k tomu, že měření je často nutné provádět za pohybu, uvažujeme většinou o bezkontaktních měřicích metodách, které s ohledem na rychlost měření přinášejí výhody.

Inspekční a provozní měření
při výrobě baterií

Aktuální trend řešení klimatické krize vsadil na technologie, které pro uskladnění elektrické energie vyžadují enormní množství akumulátorů a baterií s vysokou kapacitou. V úvahu tak přichází jen plně automatizovaná výroba. Z technologických a bezpečnostních důvodů je nutné dodržet vysokou přesnost a bezchybnost výrobních procesů.

Snímače s vysokou přesností a kompaktním designem

Od srpna 2020 je na trhu novinka mezi laserovými triangulačními snímači pro měření vzdálenosti a polohy - optoNCDT 1900. Tento inovativní snímač, který nabízí jedinečnou kombinaci vysoké rychlosti, kompaktního designu a přesnosti, je mimo jiné vybaven integrovanou vysoce výkonnou řídící jednotkou pro rychlé a vysoce přesné zpracování a výstup naměřených hodnot.

Související články
Konfokální chromatické snímače

Širokou paletu snímačů a řídicích jednotek od společnosti Micro-Epsilon lze díky dostupným rozhraním použít v celé řadě odvětví, jako např. ve výrobě polovodičů, skla, zdravotnické techniky, plastů a spotřební elektroniky. Konfokální snímače nabízejí spojení moderních technologií, vysoké rychlosti a maximální přesnosti. Díky svým přednostem tyto všestranné snímače polohy a vzdálenosti splňují vysoké nároky průmyslu 4.0.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Přesné snímače pro automatizaci z Bechyně

Automatizovaná výroba se neobejde bez senzorů, které hlídají její bezchybný provoz. Světově známý výrobce senzorů pro přesná měření vzdálenosti má své zastoupení také v České republice. Společnost Micro-Epsilon sídlí od roku 1991 v jihočeské Bechyni a disponuje vlastními výrobními prostory. Následující reportáž byla napsána na základě návštěvy této výroby.

Přesné měření a kontrola v praxi

Společnost Micro-Epsilon nabízí už 50 let spolehlivá, vysoce výkonná a jedinečná řešení, zejména při požadavku na přesné měření nebo kontrolu. Ve své expozici na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně představí novinky z oblasti přesného měření vzdálenosti, polohy a profilu, dále bezkontaktního měření teploty, detekce barev a průmyslových endoskopů.

Laserová i optická řešení a mnohem více

Pravidelné podzimní dny otevřených dveří uspořádala pro své současné i potenciální zákazníky koncem září společnost Lascam systems. Po tři dny mohli zájemci o laserové technologie navštěvovat showroom dceřiné společnosti Elya Solutions v Horních Počernicích, kde bylo v provozu více než sedm různých aplikací dceřiných i zastupujících společností. Jednotlivá stanoviště prezentovala široké portfolio aplikací a služeb, jež integrátorská společnost Lascam nabízí.

Měření ruku v ruce s automatizací

S příchodem automatizace, která umožňuje produktivní velkosériovou výrobu, se značně zvýšila potřeba kontroly výrobního procesu a především potřeba kontroly finálních výrobků. Jistě si každý umí představit tu pohromu, kdy automatický provoz vyrábějící stovky výrobků za hodinu selže a během chvilky vyrobí celou řadu zmetků. Předcházet tomu lze pravidelnou kontrolou a proměřováním jak stavu výrobních zařízení, tak kontrolou obrobků mezi jednotlivými výrobními kroky a konečných výrobků.

Pokročilé měření obrobků v obráběcím stroji

Zvyšování efektivity a přesnosti výroby patří mezi hlavní směry v oblasti výrobních strojů. Vysoké požadavky na přesnost si vynucují důkladnou kontrolu rozměrů vyráběných dílců na souřadnicových měřicích strojích (CMM). To je zejména u velkých a těžkých dílců spojeno s velkými časovými prodlevami nutnými pro jejich manipulaci a ustavení na obráběcím stroji (OS) a CMM. Z tohoto důvodu byl vyvinut systém inprocesního měření obrobku přímo v obráběcím stroji, který využívá plnohodnotný software pro CMM.

Ještě přesnější optické mikrometry

Firma Micro-Epsilon, výrobce optických mikrometrů, představila nový přístroj optoCONTROL 2700. Na rozdíl od předchozí řady optoCONTROL 2520 je tento mikrometr vybaven telemetrickými čočkami, díky nimž lze přesně měřit i transparentní materiál, trojitým paprskem, jenž dokáže korigovat náklon měřeného objektu, a také novými měřicími programy.

Přesné bezkontaktní měření vzdálenosti

Kapacitní snímače od firmy Micro-Epsilon slouží pro přesné bezkontaktní měření vzdálenosti do 10 mm s přesností až v řádu nanometrů. Fungují na principu deskového kondenzátoru: jednu elektrodu tvoří aktivní plocha snímače a druhou elektrodou je samotný měřený objekt. Z toho důvodu lze touto metodou měřit jen vodivé materiály. Změna vzdálenosti objektu způsobí změnu kapacity, kterou kalibrovaná jednotka přepočítá na změnu v jednotkách délky.

Nové konfokální systémy jsou kompaktnější

V tomto článku vám představíme novinky v portfoliu konfokálních systémů značky Micro-Epsilon. Konfokální systémy jsou standardně složeny z poměrně velkého kontroléru a malé sondy s optickým vláknem, kterou lze použít ve stísněných prostorách. Nové řady snímačů mají tento kontrolér třetinový, anebo dokonce integrovaný.

Měření vzdálenosti pomocí vířivých proudů v průmyslu

V průmyslu je často potřeba měřit v ne zrovna ideálním prostředí. Prach, špína a olej jsou naprosto běžnou součástí některých výrobních hal a ne vždy je možné vytvořit čisté a bezprašné prostředí, jaké je například v ESD prostorech elektrotechnických montáží. Tyto a další ztížené podmínky, jako je např. vysoká teplota či tlak, pravděpodobně zaměstnávají konstruktéry i ve vaší firmě. Tento článek představuje snímače vířivých proudů, které vynikají právě odolností vůči těmto vlivům, a to při zachování velmi vysoké přesnosti měření.

Měření v sub-nanometrech

Nejen díky rozvoji nanotechnologie, kdy je potřeba měřit opravdu malé polovodičové součástky, má společnost Micro-Epsilon ve svém portfoliu optické interferometrické měřicí systémy. Interferometr dosahuje sub-nanometrického rozlišení při zachování relativně velkého měřicího rozsahu a offsetu, který umožňuje větší vzdálenost od měřeného cíle. Pro představu, průměr lidského vlasu se pohybuje v desítkách tisíc nanometrů.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit