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Wie mikrometergenaue optische Distanzmessung noch besser wird: Ausgabe 13/2018, 15.08.2018

Unbeirrt präzise und sehr zuverlässig

Laserdistanzsensoren erlauben hochpräzise Distanz- und Positionsmessungen mit einer Auflösung <1 µm. Störeffekte können die Wiederholgenauigkeit von optischen Abstandsmessungen herabsetzen. Mit der Einführung wählbarer Fokusbereiche erreichen die Laserdistanzsensoren OM70 eine bessere Wiederholgenauigkeit und sorgen so für zuverlässigere Messergebnisse und höhere Prozesssicherheit bei automatisierten Messaufgaben.

Bilder: Baumer

Die häufig als Genauigkeitsmassstab herangezogene Auflösung im Datenblatt eines Laserdistanzsensors ist ein Wert, den man nur erreicht, wenn sich die Position des Messpunkts auf dem Objekt nicht verändert. Sobald sich die laterale Position des Messpunkts jedoch verändert, ist die örtliche Wiederholgenauigkeit entscheidend für die Genauigkeit des Messergebnisses. Diese Wiederholgenauigkeit ist immer schlechter als die Auflösung. Die örtliche Wiederholgenauigkeit ist bei einem optischen Messsystem stark von der Homogenität der zu messenden Objektoberfläche abhängig. 

Örtliche Wiederholgenauigkeit ist eine Herausforderung
Weil es unterschiedlich strukturierte Oberflächen gibt, ist dieser Wert in der Praxis nur sehr schwer zu ermitteln. Kleine Veränderungen von Reflektivität, Farbe oder Oberflächenstruktur können eine erhebliche Auswirkung auf das Messergebnis haben. Kontrastreiche Lackierungen, gebürstete oder galvanisierte Metalloberflächen, farblich strukturierte Naturwerkstoffe wie Stein oder Holz, Schwarzweiss-Farbwechsel oder auch geätzte Leiterplatten sind Beispiele für solche optisch anspruchsvolle Oberflächen.

Fokusbereich erhöht Zuverlässigkeit
Wie stark der Effekt inhomogener Oberflächen das Messergebnis beeinflusst, hängt von der Grösse des Laserspots ab, der am Objekt reflektiert wird. Je kleiner dieser Spot, desto geringer der Effekt inhomogener Oberflächen auf das Messergebnis. Da das Licht der Laserdiode im Sensor über eine Linse fokussiert werden muss, verändert sich die Spotgrösse über den Messbereich. Im Fokuspunkt des optischen Systems ist der Laserspot am kleinsten. Man erzielt damit die zuverlässigsten Messergebnisse, wenn das zu messende Objekt in einem Bereich um den Fokuspunkt des Sensors gemessen wird – dem Fokusbereich.

Unterschiedliche Applikationen und Sensoren
Um unterschiedliche Objektgrössen, variierende Objektgeometrien und die möglichen Einbausituationen in Anlagen abzudecken, muss der Sensor ausgewählt werden, der die Objektentfernung und Objektgrösse optimal abdeckt und dabei die geforderte Messgenauigkeit erzielt. Dazu stehen OM70 Laserdistanzsensoren von Baumer in sechs verschiedenen Messbereichen zwischen 70 und 1500 mm zur Verfügung. Für die Messbereiche 70, 140, 250, 600 und 1000 mm sind jeweils wählbare Fokusbereiche verfügbar. Durch Wahl des Sensors, der mit dem Fokusbereich genau die in der Applikation wichtige Distanz abdeckt, kann die Zuverlässigkeit des Messergebnisses auch bei optisch sehr anspruchsvollen Oberflächen deutlich verbessert werden. Werden in der Applikation Messwerte über den gesamten Messbereich ausgewertet, sollte die Sensorvariante mit Fokusbereich am Ende des Messbereichs gewählt werden.

Der OM70 ist sehr präzise und garantiert hohe Prozesssicherheit
High-Performance-Distanzsensoren OM70 vereinen hochgenaue Messtechnik und einfache Handhabung in der Automatisierungsindus-trie. Dank einer Auflösung bis zu 0,7 µm und Linearitätsabweichung bis 0,06 % erlauben sie die zuverlässige Vermessung von Bauteilen sowie die hochpräzise Positionierung von Objekten oder Greifern. Die Sensoren garantieren eine extrem hohe Prozesssicherheit auch bei Temperaturschwankungen oder variierenden Fremdlichteinflüssen und das für Messdistanzen bis 1500 mm. 

Infoservice
Baumer Electric AG
Hummelstrasse 17, 8501 Frauenfeld
Tel. 052 728 11 22, Fax 052 728 11 44
sales.ch@baumer.com, www.baumer.com 



Die OM70-Laserdistanzsensoren mit wähl­barem Fokusbereich eignen sich optimal ­für automatisierte Messaufgaben


Für jede Applikation die richtige Lösung – Fokusbereichsvarianten gibt es ab 0,7µm Auflösung mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,1 µm und einer max. Messdistanz von 70 mm


Die Laserdistanzsensoren der Baureihe OM70 bieten mehrere Fokusbereiche zur Auswahl