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Abstandssensoren: Vorteile der Lichtlaufzeitmessung gegenüber der Triangulation

November 2019
29
Autor: ifm-Unternehmensgruppe
Firma: ifm electronic gmbh
Abstandssensoren: Vorteile der Lichtlaufzeitmessung gegenüber der Triangulation

Die Abstandssensoren mit Photo-Misch-Detektor- (PMD) Technologie der Baureihe OGD haben sich in der Praxis bei unseren Kunden als vielseitige Problemlöser für herausfordernde Bedingungen bewährt. Denn durch die Kombination aus Lichtlaufzeitmessung (ToF: Time of Flight), Hintergrundausblendung und der Auswertung des Reflektionsgrades, liefern sie auch dann noch stabile und präzise Ergebnisse, wenn herkömmliche Triangulationssensoren bereits versagen. In Applikationen mit schwach reflektierenden, mehrfarbigen oder glänzenden Oberflächen erkennt der OGD die Objekte sicher. Auch wenn diese aus extrem schrägen Ausrichtungswinkeln erkannt werden müssen. Zudem werden Störeinflüsse im Umfeld, wie Bewegungen, Spiegelungen und schlechte Lichtverhältnisse dabei zuverlässig ausgeblendet. Verschmutzungen auf der Linse erkennt der Sensor per Reflektionswert und signalisiert eine notwendige Reinigung. Durch diese Eigenschaften trägt der Sensor zu einer hohen Prozesssicherheit bei.

Die Vorteile eines PMD-Abstandsensors:

  • erkennt schwach reflektierende Objekte
  • erkennt mehrfarbige Objekte
  • erkennt Objekte aus schrägen Erfassungswinkeln
  • erkennt Objekte trotz Hintergrundspiegelungen und -bewegungen

PMD-Sensoren für Qualitätsprüfung und Förderbandsteuerung

Der OGD Long-Range wird meist in der Förder- und Verpackungsindustrie, Lebensmittelindustrie oder Metallbearbeitung und Maschinenbau eingesetzt. Dort nimmt er z.B. Qualitätschecks bei transparenten Klebestreifen oder verschiedenfarbigen Dichtungen über den Reflektionswert vor. Im Material Handling kann die Förderband-Stopp-Funktion mit zunächst reduzierter Geschwindigkeit beim durch mehrere Schaltpunkte umgesetzt werden. Zudem können Objekte hinsichtlich Qualität und Produktmaß bewertet werden.

PMD-Sensoren für präzise Erfassung von Kleinstteilen

Der OGD Precision wird meist im Error-Proofing oder in der Robotik und Handhabungstechnik zur Qualitätssicherung bei sogenannten Inline Quality-Checks eingesetzt und erkennt dort präzise und zuverlässig die korrekte Position, Lage und Qualität kleiner glänzende oder schwarzer Bauteile, wie z.B. O-Ringen oder Zahnrädern. So können Montagefehler innerhalb der laufenden Produktion, also weit vor den abschließenden Qualitätschecks erkannt werden und die Risikominimierung von Anlagenstillständen oder Chargenausfällen optimiert werden. Für die vollautomatisierte Herstellung elektronischer Geräte ist eine Objekterfassung aus verschiedenen Winkeln existenziell und kann mit dem OGD erreicht werden.

 Die Sensoren erfassen Objekte auch unter extremen Ausrichtungswinkeln, während Triangulationssensorik im Winkel von ca. 90° auf das Objekt ausgerichtet sein muss.

Übersicht: Leistungsvergleich Triangulations-Technologie und PMD-Lichtlaufzeitmessung 

 

Triangulationssensoren

PMD-Lichtlaufzeitmessung

Performance

Erkennt nur Objekte mit normaler Lichtreflektion

Erkennt auch Objekte in Grenzbereichen mit schwacher Reflektion oder starken Spiegelungen

Störeinflüsse

Anfällig bei Bewegungen und Spieglungen

Unempfindlich gegen Bewegungen und Spieglungen durch Hintergrundausblendung und Laserlicht

Ausrichtungswinkel

Ca. 90°-Winkel ist erforderlich

Extrem schräger Winkel ist möglich

Dieses Video veranschaulicht die Unterschiede von Triangulation und Lichtlaufzeitmessung:
Zum YouTube-Video

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