Etäisyysanturi nopealla lennonajan mittausmenetelmällä

SENSOREN

Lisätiedot: Veroffentlicht: 27.09.2018; Viimeksi päivitetty: 24.04.2024; Hits: 11436

Lennonjohtotutka tai vastaava LIDAR meteorologiassa - molemmat menetelmät perustuvat samaan periaatteeseen: mitattava kohde lähettää ja heijastaa signaalin. Etäisyys voidaan määrittää erittäin helposti kulkuaikamittauksella. Tämä ns Lennon aika– Teknologia on myös uuden perusta etäisyysanturi PMD OGD -sarjan IFM Electronic.

IFM-etäisyysanturi

Pitoisuus

Etäisyysanturi kuljetusajan mittauksella laservalolla
Kompakti ongelmanratkaisu helppokäyttöinen
Integrointi Industry 4.0 -sovelluksiin
Usein kysytyt kysymykset

Asemien tai etäisyyksien on oltava lukuisia teollisiin sovelluksiin olla päättäväinen. Automatisoidut kokoonpanojärjestelmät, varastologistiikkajärjestelmät ja tuotantokoneet ovat vain muutamia esimerkkejä. Etäisyysantureille asetettavat vaatimukset voivat olla hyvin erilaisia. Tarkkuus, nopeus, kestävyys, häiriönsietokyky jne. Ovat tyypillisiä ominaisuuksia, jotka etäisyysantureilla on oltava.

Etäisyysanturi kuljetusajan mittauksella laservalolla

Erittäin tarkka ja samalla erittäin nopea menetelmä etäisyyden mittaamiseksi on lentoaikamittaus tai Lennon aika (TOF). PMD OGD -matka-anturit toimivat tämän menetelmän mukaisesti. Etäisyysanturi lähettää laserluokan 1 moduloitua punaista laservaloa ja määrittää ajan, jonka valo kulkeutuu anturista kohteeseen ja takaisin. Tällä tavoin etäisyys kohteeseen voidaan määrittää helposti ja hyvin tarkasti.

Etäisyysantureita on saatavana kaksi versiota: PMD OGD Longe Range -versio soveltuu enintään 1500 mm: n alueille, ja sitä käytetään esimerkiksi varastointilogistiikan materiaalinkäsittelysovelluksissa. PMD OGD Precision -versio voi mitata jopa 300 mm: n etäisyydet ja määrittää ne millimetrin tarkkuudella. Etäisyysantureiden valopisteen halkaisija on noin 1 mm, riippuen skannausalueesta, jotta myös pienet osat voidaan havaita luotettavasti. Tämä tekee etäisyysanturista erityisen sopivan kohteisiin automatisoidussa kokoonpanossa, jossa sitä voidaan käyttää esimerkiksi ns. Virhesuojaussovelluksissa.

Lidar-anturi tunnistaa ympäristön neljässä ulottuvuudessa

Hän voi tarkistaa pienimpien osien oikean kokoonpanon. Tällainen Sisäinen laadunvalvonta esineiden laatu ei ainoastaan takaa laadukkaita kokoonpanoja, vaan myös auttaa vähentämään kustannuksia. Yleensä pätee seuraava: Mitä myöhemmin virhe havaitaan, sitä korkeammat kustannukset ovat.

Näkyykö virhe vain finaalissa laadunvalvonta esineiden havaittu tai - mikä vielä pahempaa - vasta toimituksen jälkeen asiakkaalle, pyrkimys virheen korjaamiseksi on erittäin suuri. Jos taas sopiva anturijärjestelmä havaitsee vian heti viallisen kokoonpanovaiheen jälkeen, se voidaan korjata suhteellisen helposti. Vaihtoehtoisesti kyseinen osa voidaan poistaa tuotannosta.

Testattu omassa tuotannossa

Valmistajan oma itsenäisyys on se, kuinka hyvin PMD OGD Precision -ohjelmaa voidaan käyttää sisäisiin laaduntarkastuksiin Anturien valmistus Tettnangissa osoitettu. Anturit kootaan tuotantoon automatisoidulle kokoonpanolinjalle. Tiivisterengas on asetettava ennen asennusta vaaditun korkean suojaustason varmistamiseksi. Jos tämä tiivisterengas puuttuu, sitä ei välttämättä huomata asennuksen aikana.

Väärin asennettu etäisyysanturi toimii, mutta sitä ei ole suojattu riittävästi kosteuden tunkeutumiselta. Jos tällainen anturi toimitettaisiin, ympäristöolosuhteista riippuen asiakkaalla olisi vika ja valitus. Tiivistysrenkaan läsnäolotarkastus toteutettiin testiasemilla PMD OGD Precision -ohjelmalla. Etäisyysanturi voisi 100 prosentin luotettavuus tunnista, onko vain 2 mm paksuus tiivisterengas asetettu sitä varten tarkoitettuun uraan.

Optisen mittaustekniikan taitotieto suoraan valmistajalta Optris

Koska TOF-mittausmenetelmä on erittäin kestävä häiriöitä vastaan, tämä luotettavuus voidaan saavuttaa myös vaikeissa ympäristöolosuhteissa. Esimerkiksi häiriövalonlähteet eivät ole ongelma, vaan mittaus toimii myös pinnan väristä riippumatta. Edellä kuvattu automaattisten kokoonpanojen pienten komponenttien läsnäolotarkastus toimii myös pinnoilla, joilla muita anturiperiaatteita on vaikea soveltaa. Tyypillisiä esimerkkejä tästä ovat heijastavat pinnat, pinnan kostuttaminen öljykalvolla tai hyvin tummilla esineillä, kuten yllä kuvatut tiivisterenkaat.

ToF-anturi kompaktina ongelmanratkaisijana

Kotelon takaosassa olevat painikkeet ja näyttö helpottavat etäisyysanturin asettamista. Kuolla optiset anturit PMD OGD -sarja ovat yhdessä kompakti kotelo kotelo, joka voidaan helposti asentaa M18-kierteellä. Vaihtoehtona tälle vakiokiinnitykselle voidaan käyttää kahta reikää kotelossa. Selvästi näkyvä punainen laserpiste tekee anturin asettamisesta helppoa.

Kotelon takaosassa PMD OGD: ssä on näyttö ja kolme painiketta toiminta. Tämä tarkoittaa, että asennus voidaan suorittaa erittäin mukavasti. Näytössä näkyy matkan nykyinen mitattu arvo käytön aikana, näytön valaistus muuttuu punaisen ja vihreän välillä anturin kytkentätilasta riippuen. Kaksi kotelon yläosassa olevaa LED-valoa ilmaisevat myös kytkennän tilan, jotta tämä voidaan nähdä heti kaikista suunnista käytön aikana.

Joustava IO-Link-liitännällä

Kuten useimmat valmistajan anturit, PMD OGD: n mukana tulee a IO-Link-käyttöliittymä asennettu. Tämä ei vain välitä mitattua arvoa, vaan myös mahdollistaa anturin parametroinnin IO-Link-isännästä. Tämä tekee PMD OGD: stä entistä joustavamman käyttää.

Jos esimerkiksi tuotanto siirretään eri tuotteiden kokoonpanoon, anturille yksinkertaisesti annetaan uusi parametrointi - tuotantoa voidaan jatkaa välittömästi sen jälkeen. Tämä mahdollistaa tuotantoympäristön mukauttamisen erittäin joustavasti. IO-Link-liitäntä tarjoaa myös etuja ylläpidon ja huollon kannalta: Jos anturi on vaihdettava, parametrointi voidaan yksinkertaisesti siirtää korvaavaan laitteeseen. Tämä lyhentää huomattavasti seisokkeja.

Integrointi Industry 4.0 -sovelluksiin

IO-Link-liitäntä takaa myös saumattoman tiedonsiirron ylemmän tason järjestelmien kanssa. Tämä on teollisuus 4.0 -konseptien toteutus, joka perustuu jatkuvaan viestintä anturitasosta pilveen ei ole ongelma PMD OGD -sarjan uusien antureiden kanssa.

Usein kysytyt kysymykset

Miten lentoaika toimii?

Lentoaika (ToF) on mittausmenetelmä lennon määrittämiseksi Objektin etäisyyss. Se toimii lähettämällä signaalin (usein valon tai lasersäteen) ja mittaamalla ajan, joka kuluu signaalin kulkeutumiseen kohteeseen ja takaisin anturiin. Mitattua aikaa, joka tunnetaan nimellä "lentoaika", käytetään sitten laskemaan etäisyys kohteeseen signaalin tunnetun etenemisnopeuden (esimerkiksi valon nopeuden lasersäteissä) perusteella. ToF-antureita käytetään monissa sovelluksissa, kuten 3D-kameroissa, autojen etäisyysmittauksissa ja robotiikassa.

Miten ToF-kamera toimii?

Lentoaikakamera (Tof) mittaa etäisyyttä sen näkyvissä oleviin esineisiin valopulsseja (usein infrapuna) ja mittaa aikaa, joka kuluu näiden pulssien heijastumiseen kohteesta ja palaamiseen kameraan. Jokainen kameratunnistimen pikseli on suunniteltu mittaamaan tätä aikaa. Laskemalla "lentoajan" jokaiselle resoluution pikselille, 3D-kamera voi luoda näkymästä 3D-kuvan, joka sisältää tietoa näkökentässä olevien kohteiden etäisyydestä ja muodosta.

Mitkä anturit kuuluvat ToF-luokkaan?

ToF-anturit perustuvat ajan mittausperiaatteeseen saadakseen tietoa etäisyydestä ja joskus myös esineiden muodosta. Lentoaika-anturit (ToF) sisältävät:

ToFKamerat: Lentoaikakamerat ottavat 3D-kuvia mittaamalla niiden näkökentässä olevista kohteista heijastuneiden valopulssien lentoajan.
Laser-Etäisyysmittarit: Ne käyttävät ToF-periaatetta etäisyyksien mittaamiseen kohteeseen mittaamalla aikaa, joka kuluu lasersäteen kulkemiseen kohteeseen ja takaisin.
Ultraääni ToF-anturit: Samanlaisia kuin laseretäisyysmittarit, mutta ne käyttävät ultraääniaaltoja valon sijasta.
ToFLIDAR-Anturit (valon havaitseminen ja etäisyys): Tof-pohjaiset lidar-anturit mittaavat etäisyyksiä useisiin ympäristön pisteisiin, joita käytetään yksityiskohtaisten 3D-karttojen luomiseen ja ajoneuvojen, erityisesti autonomisten ajoneuvojen, navigointijärjestelmiin.