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DER KONSTRUKTEUR 5/2017

DER KONSTRUKTEUR 5/2017

- SENSORTECHNIK

- SENSORTECHNIK Laser-Profil-Scanner mit roter Laserlinie genaue Ergebnisse. Jedoch stößt rotes Laserlicht besonders bei glühenden Objekten, bei transparenten oder organischen Materialien an seine Grenzen. Micro-Epsilon präsentierte vor einigen Jahren seine Blue-Laser-Technologie, die zunächst in Laser-Punkt-Sensoren zum Einsatz kam. Die Blue-Laser- Technologie hat einen entscheidenden Vorteil: Das blaue Licht dringt im Gegensatz zum roten nicht in das Messobjekt ein und bildet einen scharfen Punkt bzw. eine scharfe Linie ab. Bei herkömm lichen roten Lasern dringt das Licht in das Messobjekt ein. Je nachdem, aus welchem Material das Messobjekt besteht, tritt dieser Effekt weniger stark oder verstärkt auf. Das ist gerade bei organischen Messobjekten der Fall, bei denen das rote Laserlicht aufgrund der Wellenlänge deutlich in die Oberfläche des Messobjekts eindringt und dort gestreut wird. Dadurch wird an der Oberfläche kein scharfer Laserpunkt oder eine scharfe Laserlinie abgebildet, was die Ermittlung des Abstands erschwert. Das blauviolette Laserlicht dringt durch seine kürzere Wellenlänge im Vergleich zum roten Laser kaum in das Messobjekt ein. Der blaue Laser sorgt damit für stabile und präzise Ergebnisse auf Messobjekten, bei denen der rote Laser an seine Grenzen stößt. Insbesondere bei glühenden Objekten hat der blaue Laser Vorteile. Er bietet einen maximalen spektralen Abstand zum Infrarotlicht und zeigt sich daher unempfindlich bei roter Strahlung, wie sie beispielsweise bei glühenden Metallen auftritt. Sensoren mit rotem Laser liefern bei rot glühenden Metallen fehlerhafte Signale, da der hohe Anteil der infraroten Strahlung das Sensorelement beeinflusst. Die Lasersensoren mit rotem Laserlicht sind dagegen auch mit höheren Laserklassen verfügbar und "DER BLAUE LASER: EINE ERFOLGS­ GESCHICHTE" Martina Heimerl, Stv. Chefredakteurin www.DerKonstrukteur.de liefern eine höhere Lichtinten sität als das blaue Laserlicht. Rot ist damit vor allem bei dunklen Oberflächen besser geeignet. Besonders deutlich wird dies bei frisch extrudiertem, schwarzem Reifengummi, der viel Licht ab- sorbiert. Das blaue Laserlicht wird von der schwarzen Oberfläche „verschluckt“, während das rote Laserlicht ausreichend reflektiert. Bei glänzenden Metallen und rauen Oberflächen sind mit dem roten Laser mehr Informationen zur Bildung eines Mittelwerts abrufbar, während das blaue Licht bei glatten Oberflächen genauere Ergebnisse zulässt. Im Allgemeinen ist für jeden Anwendungsfall zu prüfen, welches Laserlicht für die vorgegebene Messaufgabe idealer geeignet ist und in Folge präzisere Ergebnisse liefert. MESSSYSTEME Triangulationssensoren werden auch in Messsystemen beispielsweise für die Dickenmessung von Metallen eingesetzt. Beim Prinzip der dimensionellen geometrischen Dickenmessung wird auf jeder Seite des Materials ein optischer Abstandssensor angeordnet. Bei der Verwendung von Laserpunktsensoren wird zur Dickenbestimmung jeweils ein Punkt herangezogen, während bei der Dickenmessung mit Laser-Profilsensoren die komplette Laserlinie verarbeitet wird. Zur Dickenmessung während der Produktion wird die Differenz aus der Summe der Abstandssignale und dem Wert des Arbeitsbereichs gebildet. Für eine präzise Dickenmessung müssen die beiden Laserlinien deckungsgleich auf die Ober- und Unterseite des Materials projiziert werden. SPEZIALEINSATZ Die berührungslose Messtechnik überzeugt durch hohe Präzision und Messgeschwindigkeit, kompakte Größe und schnelle Datenverarbeitung. Dem Anwender stehen verschiedene Messsysteme zur Verfügung. Jedes Messprinzip hat seine eigenen Besonderheiten, Vorteile und Einschränkungen, die berücksichtigt werden müssen. Erfordern anspruchsvolle Anwendungen beispielsweise höhere Auflösung, Robustheit, Temperaturstabilität, Linearität oder besondere Montage- und Einbaubedingungen, so sind bei Micro-Epsilon auch spezielle Kundenanpassungen und Lösungen möglich. Bilder: Micro-Epsilon www.micro-epsilon.de SPECIAL Die Existenz der blauen Laser ist drei japanischen Wissenschaftlern zu verdanken: Isamu Akasaki, Hiroshi Amano and Shuji Nakamura. Sie haben in den 90er Jahren die blaue LED entwickelt und erhielten dafür 2014 den Nobelpreis. Denn die blauen Laserdioden haben den Weg frei gemacht für weißes LED-Licht und damit für energieeffiziente und umweltfreundliche Beleuchtung. Nebenbei wurde durch die Entwicklung die Blu-Ray-Technologie ermöglicht, die dann die Preise für blaue LEDs dank Massenproduktion purzeln ließ. Und das wiederum macht das blaue Licht nun wirtschaftlich nutzbar für Industrieanwendungen. Eine wunderbare Erfolgsgeschichte. 03 Fertigungsüberwachung per Laserlinien- Triangulation bei Smartphones, Laptops oder Tablets 03 44 DER KONSTRUKTEUR 5/2017

SENSORTECHNIK SICHERHEITS-LASERSCANNER: REIHENWEISE PRODUKTIVER IN 2D www.pilz.com Der Sicherheits-Laserscanner Psenscan von Pilz überwacht bis zu drei getrennte Zonen gleichzeitig und sicher. Bis zu vier Sicherheits-Laserscanner können nach dem Master-Slave- Prinzip in Reihe geschaltet werden. Das Anwendungsspektrum reicht von einer stationären Flächenüberwachung, über fahrerlose Transportsysteme bis hin zur Mensch-Roboter- Kollaboration. Der Scanner bietet eine zweidimensionale Flächenüberwachung mit einem Öffnungswinkel von 275°. Für den Einricht- und Produktivbetrieb lassen sich unterschiedlich große Sicherheits- und Warnzonen definieren oder die Zonen an das Werkstück anpassen. Mit einer Schutzfeldreichweite von 3 bis 5,5 m können auch große Flächen mit nur einem Gerät abgedeckt werden. Der bis 20 m abdeckende Warnbereich erlaubt es, eine Person rechtzeitig zu warnen oder eine Verlangsamung der Maschine auszulösen. Das Modul ist so optimiert, dass Fehler, die durch Staubpartikel ausgelöst werden, erkannt und vermieden werden. SENSOREN-PALETTE STARK ERWEITERT Die Innovation in der Der Online-Sensoren-Anbieter Autosen hat sein Sortiment mit induktiven Faktor-1-Sensoren, Füllstands- und Ultraschallsensoren sowie Drehzahlwächtern erweitert. Die Ultraschallsensoren ermöglichen Lösungen für die Millimeterpräzision in undurchsichtigen Umgebungen. Die Edelstahl-Sensoren der AU-Serie arbeiten mit akustischen Signalen und sind selbstreinigend. Die induktiven Faktor-1-Sensoren der Baureihe AI028 bis AI033 haben einen konstanten Schaltabstand für alle Metalle. Die Sensoren AF003 und AF004 können Füllstände unabhängig von Anhaftungen oder Schaumbildung messen. Der AR001 detektiert Sollwertunterschreitungen und -überschreitungen von rotierenden oder linearen Bewegungen, um die Drehzahl auszuwerten. Alle Positionssensoren können für die Erfassung von Impulsen, Drehzahlen oder Stillständen von nichtmetallischen Objekten mit dem Auswertesystem AR003 kombiniert werden. Darüber hinaus wurde die Baureihe AO001, AO002 und AO004 mit IO-Link ausgestattet. www.autosen.com Objektvermessung. Lichtschnittsensoren von Baumer bieten komplexe Funktionen, integriert in einem einfach zu bedienenden, kompakten Sensor. Die kalibrierten Sensoren sind die kostengünstige Alternative zu taktilen Sensorlösungen und hochleistungsfähigen, aber sehr komplexen, 3D-Messsystemen. Mehr Informationen unter www.baumer.com/poscon Baumer.indd 1 27.04.2017 09:41:06 DER KONSTRUKTEUR 5/2017 45

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