Was genau sind Lasertriangulations-Sensoren und wie können sie von Vorteil sein?
Ein Lasertriangulations-Sensor bietet die Möglichkeit, Messungen durch das reflektierte Licht von der Zieloberfläche aus durchzuführen. Lasertriangulations-Sensoren werden seit vielen Jahren in der Messtechnik eingesetzt und sind in vielen Bereichen von großem Nutzen.
Die Methode wird als „Triangulation“ bezeichnet, da das Sensorgehäuse, der emittierte Laser und der reflektierte Laser ein Dreieck bilden. Obwohl die Technologie dahinter nicht neu ist, eignet sie sich für bestimmte Anwendungen sehr gut und bietet eine brillante Balance zwischen Kosten und Leistung. Viele Branchen profitieren von Lasertriangulations-Sensoren, darunter OEM-Integration, Automotive, Forschung und Entwicklung, Luft- und Raumfahrt und Haushaltsgeräteindustrie.
Vorteile von Lasertriangulationssensoren:
- Sie basieren auf ausgereifter Technik, die im Lauf der Jahre getestet und verfeinert wurde.
- Sie sind robust und zuverlässig
- Das Design kann sehr kompakt gestaltet werden, wie im Fall von GapGun Pro.
- Durch ihre Kompaktheit eignen sie sich ideal für handgeführte und automatisierte Anwendungen in der Fertigung.
- Sie eignen sich gleichermaßen für Inline- und Offline-Anwendungen
- Es handelt sich um eine berührungslose Technik, bei der die Messungen mit Abstand und hoher Geschwindigkeiten durchgeführt werden können, ohne das Ziel zu beschädigen.
Unser Senior Product Manager, Clive Warren, hat vor kurzem eine virtuelle Präsentation über Lasertriangulations-Sensoren gehalten, die Sie unten sehen können:
Arten von Lasertriangulations-Sensoren::
Es gibt im Prinzip zwei Arten von Lasertriangulations-Sensoren. Es gibt einen „Punktsensor“. In diesem Fall wird der Strahl als Spot auf die zu prüfende Oberfläche (Surface Under Test, SUT) projiziert. Der Sensor gibt dann den Abstand zur Oberfläche aus. Bei diesen Konfigurationen wird der Sensor in der Regel an einem festen Ort montiert. Um eine absolute Entfernungsmessung zu erhalten, müssen Sie eine sorgfältige Kalibrierung des gesamten Aufbaus durchführen, bevor die Messdaten verwendet werden können.
Die zweite Möglichkeit, einen Lasertriangulations-Sensor zu konfigurieren, ist ein „Liniensensor“. Hier projiziert der Laser eine kontinuierliche Lichtlinie über die zu prüfende Oberfläche. Dabei erscheint die projizierte Linie verzerrt, wenn sie den Bildsensor erreicht. Die Analyse dieses verzerrten Bildes ermöglicht eine genaue Rekonstruktion der Objektform und bietet ein 2D-Profil. Sie können eine 3D-Punktwolke ermitteln, indem Sie das Objekt senkrecht zur Linie verschieben. Auch hier ist eine Kalibrierung unerlässlich, um mit dem Sensor genaue Ergebnisse zu erzielen.
GapGun Pro2 – ein SMART Lasertriangulations-Sensor
Ein Beispiel für einen SMART Lasertriangulations-Sensor wäre GapGun Pro2. Dieses Gerät ist ein vollständig in sich geschlossenes Gerät, das auf Lasertriangulations-Technologie basiert. Aufgrund der Kompaktheit des Geräts war es möglich, Folgendes einzuschließen:
- Die CPU (Central Processing Unit)
- Anwendungssoftware
- Mensch-Geräte-Schnittstelle (HDI/GUI)
- Datenspeicherung
- Kommunikationshardware
All dies ist in einer kompakten, robusten Einheit enthalten, die entweder handgeführt oder in automatisierten Anwendungen eingesetzt werden kann. Diese Sensoren können für eine Vielzahl unterschiedlicher Messanwendungen eingesetzt werden, z. B: Spalte, Bündigkeiten, Fasen, Kanten, Radien, Winkel, Dichtungen, Stufen, Fehlanpassungen und mehr.
Umwelttechnische Herausforderungen für Lasertriangulationssensoren:
- Temperatur – Der Laser, die Linse und der Bildsensor müssen alle in einer festen Beziehung voneinander entfernt sein. Wenn sie Temperaturauswirkungen unterliegen, kann dies einen dramatischen Einfluss auf die erreichten Messungen haben; Daher ist eine sorgfältige Konstruktion erforderlich. Die Verwendung von Materialien mit geringer Wahrscheinlichkeit einer Ausdehnung/Kontraktion trägt dazu bei, die Auswirkungen der Temperatur zu reduzieren.
- Beleuchtung – Umgebungsbeleuchtung, z. B. Sonnenlicht oder Schatten, kann das Licht beeinflussen, das auf den Bildsensor einwirkt. Dieses Problem wird weitgehend durch den Einsatz von Filtern gelöst, die nur die spezifische Wellenlänge des Lasers passieren lassen, was im Wesentlichen alle anderen Lichtformen blockiert, sodass zuverlässige Messungen durchgeführt werden können.
- Spektrale Übertragung – Dies ist die Übertragung von Licht durch ein Material. Wenn Sie beispielsweise ein klares Material wie Autoglas oder die Schutzhülle eines Scheinwerfers messen möchten, müssen Sie einen Laser mit einer entsprechenden Wellenlänge wählen.
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