Sensore di distanza con metodo di misurazione del tempo di volo veloce

Dettagli: Rilasciato: 27.09.2018; Ultimo aggiornamento: 24.04.2024; Hits: 9794

Il radar di controllo del traffico aereo o quello lidar in meteorologia - entrambi i metodi si basano sullo stesso principio: un segnale viene emesso e riflesso dall'oggetto da misurare. La distanza può essere determinata molto facilmente misurando la misurazione del tempo di transito. Questo cosiddetto Tempo di volo-La tecnologia è anche la base del nuovo sensore di distanza della serie PMD OGD di IFM elettronico.

contenuto

Sensore di distanza con misurazione del tempo di transito con luce laser
Risolutore di problemi compatto facile da usare
Integrazione in applicazioni Industry 4.0
Domande frequenti

Le posizioni o le distanze devono essere numerose applicazioni industriali essere determinato. Sistemi di assemblaggio automatizzati, sistemi di logistica di magazzino e macchine di produzione sono solo alcuni esempi. I requisiti imposti ai sensori di distanza possono essere molto diversi. Precisione, velocità, robustezza, immunità alle interferenze, ecc. Sono le proprietà tipiche che devono avere i sensori di distanza.

Sensore di distanza con misurazione del tempo di transito con luce laser

Un metodo molto preciso e allo stesso tempo molto veloce per misurare la distanza è la misurazione del tempo di volo o Tempo di volo (TOF). I sensori di distanza PMD OGD funzionano secondo questo metodo. Il sensore di distanza invia una luce laser rossa modulata di classe laser 1 e determina il tempo impiegato dalla luce per viaggiare dal sensore all'oggetto e viceversa. In questo modo, la distanza dall'oggetto può essere determinata facilmente e con elevata precisione.

I sensori di distanza sono disponibili in due versioni: La versione PMD OGD Longe Range è adatta per una gamma fino a 1500 mm e viene utilizzata, ad esempio, nelle applicazioni di movimentazione dei materiali nella logistica di magazzino. La versione PMD OGD Precision può misurare distanze fino a 300 mm e le determina con precisione millimetrica. A seconda del campo di rilevamento, i sensori di distanza hanno un diametro del punto luminoso di circa 1 mm, in modo che anche i pezzi piccoli possano essere rilevati in modo affidabile. Ciò rende il sensore di distanza particolarmente adatto per oggetti in assemblaggio automatizzato, dove può essere utilizzato, ad esempio, nelle cosiddette applicazioni a prova di errore.

Il sensore Lidar riconosce l'ambiente in quattro dimensioni

Può controllare il corretto montaggio delle parti più piccole. Come Controlli di qualità in linea degli oggetti non solo garantisce un assemblaggio di alta qualità, ma aiuta anche a ridurre i costi. In generale, si applica quanto segue: più tardi viene rilevato un errore, maggiori sono i costi risultanti.

L'errore appare solo in una finale Qualitätskontrolle scoperto da oggetti o - peggio ancora - solo dopo la consegna al cliente, lo sforzo per correggere l'errore è molto alto. Se invece un adeguato sistema di sensori rileva il guasto subito dopo la fase di assemblaggio difettoso, è possibile rimediarlo in modo relativamente semplice. In alternativa, la parte interessata può essere rimossa dalla produzione.

Testato nella propria produzione

Il modo in cui il PMD OGD Precision può essere utilizzato per i controlli di qualità in linea è qualcosa che il produttore ha a pieno titolo Produzione di sensori a Tettnang dimostrato. I sensori sono assemblati in una linea di assemblaggio automatizzata in produzione. Prima del montaggio è necessario inserire un anello di tenuta per garantire l'elevato grado di protezione richiesto. Se manca questo anello di tenuta, questo non sarà necessariamente notato durante il montaggio.

Il sensore di distanza installato in modo errato funziona, ma non è adeguatamente protetto dalla penetrazione dell'umidità. Se un tale sensore dovesse essere consegnato, a seconda delle condizioni ambientali, ci sarebbe un guasto e un reclamo da parte del cliente. Il controllo della presenza dell'anello di tenuta è stato implementato nelle stazioni di prova con PMD OGD Precision. Il sensore di distanza potrebbe con Affidabilità al 100% riconoscere se l'anello di tenuta con uno spessore di soli 2 mm è stato inserito nella scanalatura ad esso prevista.

Know-how della tecnologia di misurazione ottica direttamente dal produttore Optris

poiché la Metodo di misurazione TOF è molto robusto contro le interferenze, questa affidabilità può essere ottenuta anche in condizioni ambientali difficili. Ad esempio, le sorgenti luminose di interferenza non sono un problema La misurazione funziona anche indipendentemente dal colore della superficie. Il controllo della presenza di piccoli componenti nell'assemblaggio automatizzato sopra descritto funziona anche su superfici dove altri principi del sensore sono difficili da applicare. Esempi tipici di ciò sono le superfici riflettenti, che bagnano la superficie con un film d'olio o oggetti molto scuri, come gli anelli di tenuta descritti sopra.

Sensore ToF come risolutore di problemi compatto

* sensori ottici le serie PMD OGD sono in una alloggiamento compatto alloggiato, che può essere facilmente montato con una filettatura M18. In alternativa a questo montaggio standard, è possibile utilizzare due fori nell'alloggiamento. Il punto laser rosso chiaramente visibile rende la configurazione del sensore molto semplice.

Sul retro dell'alloggiamento, il PMD OGD ha un display e tre pulsanti per Operazione. Ciò significa che la configurazione può essere eseguita molto comodamente. Il display mostra il valore misurato corrente per la distanza durante il funzionamento, l'illuminazione del display cambia tra il rosso e il verde a seconda dello stato di commutazione del sensore. Due LED sulla parte superiore dell'alloggiamento indicano anche lo stato di commutazione, in modo che questo possa essere visto immediatamente da tutte le direzioni quando è in uso.

Flessibile con interfaccia IO-Link

Come la maggior parte dei sensori del produttore, il PMD OGD viene fornito con un file Interfaccia IO-Link montato. Questo non solo trasmette il valore misurato, ma consente anche di parametrizzare il sensore da un master IO-Link. Ciò rende PMD OGD ancora più flessibile da usare.

Se, ad esempio, la produzione passa all'assemblaggio di diversi prodotti, al sensore viene semplicemente assegnata la nuova parametrizzazione - la produzione può essere continuata subito dopo. Ciò consente di adattare l'ambiente di produzione in modo molto flessibile. L'interfaccia IO-Link offre anche vantaggi in termini di manutenzione e assistenza: se il sensore deve essere sostituito, la parametrizzazione può essere semplicemente trasferita al dispositivo sostitutivo. Ciò riduce notevolmente i tempi di fermo.

Integrazione in applicazioni Industry 4.0

L'interfaccia IO-Link garantisce inoltre una comunicazione continua con i sistemi di livello superiore. Si tratta di un'implementazione dei concetti di Industria 4.0 che si basano su un continuo comunicazione dal livello del sensore al cloud è possibile con i nuovi sensori della serie PMD OGD.

Domande frequenti

Come funziona il tempo di volo?

Il Tempo di Volo (ToF) è un metodo di misurazione per determinare il Distanza di un oggettoS. Funziona inviando un segnale (spesso un raggio luminoso o laser) e misurando il tempo impiegato dal segnale per raggiungere l'oggetto e tornare al sensore. Il tempo misurato, noto come "tempo di volo", viene quindi utilizzato per calcolare la distanza dall'oggetto, in base alla velocità nota di propagazione del segnale (ad esempio, la velocità della luce nei raggi laser). I sensori ToF vengono utilizzati in una varietà di applicazioni, tra cui fotocamere 3D, misurazioni della distanza automobilistica e robotica.

Come funziona una fotocamera ToF?

Una telecamera del tempo di volo (Tof) misura la distanza dagli oggetti nel suo campo visivo Impulsi luminosi (spesso infrarossi) e misura il tempo necessario affinché questi impulsi vengano riflessi dall'oggetto e ritornino alla fotocamera. Ogni pixel del sensore della fotocamera è progettato per misurare questo tempo. Calcolando il "tempo di volo" per ogni pixel di risoluzione, la telecamera 3D può creare un'immagine 3D della scena che contiene informazioni sulla distanza e sulla forma degli oggetti nel campo visivo.

Quali sensori appartengono alla categoria ToF?

I sensori ToF si basano sul principio della misurazione del tempo per ricavare informazioni sulla distanza e talvolta sulla forma degli oggetti. I sensori del tempo di volo (ToF) includono:

ToFTelecamere: Le telecamere a tempo di volo catturano immagini 3D misurando il tempo di volo degli impulsi luminosi riflessi dagli oggetti nel loro campo visivo.
Laser-Distanziometri: utilizzano il principio ToF per misurare le distanze da un oggetto misurando il tempo impiegato da un raggio laser per raggiungere l'oggetto e ritorno.
Sensori ToF a ultrasuoni: simili ai misuratori di distanza laser, ma utilizzano onde ultrasoniche invece della luce.
ToFlidar-Sensori (rilevamento della luce e distanza): i sensori lidar basati su Tof misurano le distanze da più punti nell'ambiente circostante, che vengono utilizzati per creare mappe 3D dettagliate e per i sistemi di navigazione nei veicoli, in particolare veicoli autonomi.