Pomiar odległości i pozycjonowanie nigdy nie były takie proste

W procesie produkcyjnym niezwykle ważna jest kontrola jakości, położenia i pozycjonowania. Prowadzi to do wysokich wymagań w zakresie dokładności, niezawodności czy rozdzielczości. Zobowiązuje to producentów do zapewnienia jak najlepszych standardów w produkcji czujników. Na wybór odpowiedniego rozwiązania duży wpływ ma również sposób integracji czujnika z systemami automatyki. Na rynku dostępne są takie interfejsy, jak Ethernet/IP, Profinet czy chociażby coraz bardziej popularny IO-Link. Dużą zaletę stanowi ponadto łatwa parametryzacja produktu, ogólna dostępność dedykowanego oprogramowania oraz proste uruchomienie i obsługa czujnika.

Wszystkie wymienione wymagania spełniają wysokowydajne laserowe czujniki odległości z serii OM70/ OM20/OM30 od firmy Baumer. Wyróżniają się prędkością pomiaru do 5 kHz, odległością pomiarową do 1700 mm dla OM70 i najmniejszą, kompaktową obudową na rynku dla OM20. W czujnikach OM20/OM30 dodatkowe dane można uzyskać poprzez zintegrowany interfejs IO-Link lub RS485 z protokołem Modbus RTU. Czujniki OM70 występują w wersjach z PROFINET, Modbus TCP, UDP streaming, OPC UA i EtherNet/IP. Czujniki z IO-Link posiadają łatwą integrację na skutek zastosowania znormalizowanego profilu czujnika IO-Link Smart Sensor Profile (DMS). Przy ich użyciu można zrealizować aplikacje z zakresu precyzyjnej elektroniki i robotyki, takie jak pozycjonowanie igły dozownika czy ramienia robota. Regulacja czasu naświetlania w wymienionych aplikacjach zapewnia uzyskanie wiarygodnych wyników pomiaru niezależnie od powierzchni materiału. Wysoka precyzja i powtarzalność pozwalają na jednolite przyklejenie elementów elektronicznych do płytek drukowanych i uszczelnienie urządzeń mobilnych. W swojej technologii korzystają z wiązki liniowej i punktowej oraz zasady triangulacji.





Kolejną grupą produktów, która również znajduje swoje zastosowanie przy pomiarze odległości czy wysokości są czujniki profilu z serii OX. Charakteryzują się one dokładnością do 0,1 mm, rozdzielczością do 5 µm oraz dostępem do interfejsu IO-Link. Konfiguracja zadań pomiarowych jest wspierana przez intuicyjny web interface. Umożliwia to przechowanie do 32 ustawień parametrów w czujniku i 7 wartości pomiarowych w pamięci czujnika. Pomiar czujnika jest niezależny od odległości. Dystans obiektu od czujnika może się zmieniać i nie będzie to miało wpływu na wynik pomiaru. Do śledzenia położenia wykorzystuje się dowolne, charakterystyczne punkty na obiekcie. Dzięki temu wykorzystywana jest maksymalna wysokość lub krawędź, co prowadzi do kompensacji zmian pozycji obiektu pomiaru. Czujniki z serii OX odznaczają się również kompaktową, lekką konstrukcją z obudową IP65 oraz za sprawą użycia funkcji Power over Ethernet (PoE) możliwością skorzystania tylko z jednego kabla. Nie wymagają użycia zewnętrznego oświetlenia. Użytkownik może również skorzystać z opcji podglądu tego co widzi czujnik – w czasie rzeczywistym.

Każdy z czujników z serii OX oferuje potężną wydajność pomiaru 2D w kierunku XY lub XZ. Rodzina profilometrów dzieli się na:

• inteligentne czujniki profilu Multi-Tool OXM pozwalają na dowolną konfigurację w interfejsie sieciowym. Dostępny jest też duży wybór interfejsów i protokołów (PROFINET, Ethernet/IP, OPC, UA, IO-link, Modubus TCP);
• kompaktowy OXM/OXP z niebieskim laserem, który wyróżnia się rozdzielczością do 5 µm w kierunku Z przy zakresie pomiarowym 25 mm. Odznaczają się stabilnymi i precyzyjnymi wynikami pomiaru na tworzywie sztucznym i powierzchniach półprzezroczystych; dostępne są zakresy pomiarowe 25, 50 i 100 mm w kierunku Z;
• OXP z surowymi danymi do indywidualnych analiz. Tworzą chmurę punktów 3D przy pomocy wejścia enkodera i wyzwalacza

Przy użyciu czujników OX realizowane są takie aplikacje jak:

• sterowanie robotami w systemach kontenerowych;
• zautomatyzowane zawieszanie kształtek wtryskowych pozycjonując ramię robota względem haków na urządzeniu do zawieszania;
• kontrola pozycji kół zębatych w procesie produkcyjnym na przenośniku;
• pomiar kąta gięcia metalowych obiektów;
• pomiar przesunięcia cienkiej folii metalowej w produkcji e-papierosów;
• kontrola wysokości w przypadku ciemnych uszczelek gumowych.

Każde z tych rozwiązań wymagało dużej precyzji i dokładności w pomiarze. Szczególnym wyzwaniem w sterowaniu robotem była wysoka prędkość. Nie stanowiła ona jednak przeszkody dla czujnika profilu OX200. Dużą zaletą w tym przypadku było również bezpośrednie podłączenie do robota bez oprogramowania zewnętrznego. Z kolei bezpośrednie umiejscowienie czujnika nad linią produkcyjną pozwala na dokładną, opartą na wysokości kontrolę pozycji metalowych kół zębatych. W ten sposób można zagwarantować prawidłowe doprowadzanie kół zębatych w celu dalszej obróbki. Następnie wysyłany jest sygnał do maszyny w celu usunięcia wadliwej części. Ponadto na skutek swojej ekstremalnie stabilnej precyzji czujnik profilu OX200 umożliwia bezdotykową kontrolę wysokości czarnych uszczelek gumowych o bardzo małym progu tolerancji, który wynosi tylko 2 mm. Takie rozwiązanie daje chociażby możliwość na większą oszczędność materiału.

Przy doborze produktów do procesu produkcyjnego niezwykle ważne jest zachowanie jak najlepszych parametrów i standardów. Szerokie portfolio firmy Baumer pozwala dopasować odpowiedni czujnik do każdego rozwiązania. Dodatkowo firma dysponuje darmowymi programami, które znacznie usprawniają proces parametryzacji. Wykwalifikowany zespół zapewni pomoc w zakresie doboru i pomocy w odnalezieniu najbardziej optymalnego produktu.

Baumer Sp. z o.o.
ul. Wydawnicza 1/3, 92-333 Łódź, Poland
tel. 42 676 7330, e-mail: sales.pl@baumer.com
www.baumer.com