Moduły ML jako podstawa konstrukcji urządzeń pomiarowych

WERSJE ZBLIŻENIOWE

Fot. 1. Indukcyjne czujniki zbliżeniowe firmy Autonics

Czujniki zbliżeniowe wykorzystywane są przede wszystkim do detekcji różnego rodzaju obiektów - np. do zliczania elementów na linii produkcyjnej. Stosowane są również w celu zapewnienia bezpieczeństwa maszyn poprzez kontrolę położenia jej elementów lub sprawdzenia, czy w jej zakresie działania nie znalazły się przypadkiem jakieś niepożądane detale.

Firma WObit proponuje różnorodne czujniki firmy Autonics, które pozwalają na realizację szerokiego spektrum zadań pomiarowych. Wśród czujników tego producenta dostępne są m.in. wersje indukcyjne, które reagują na zbliżanie do jego powierzchni aktywnej metalu. Czujniki mają cylindryczny kształt i dostarczane są ze złączem w obudowie z gwintem M12, M18 lub M30 ze strefą działania od 1,5 mm do 25 mm. Urządzenia te charakteryzują się stopniem ochrony IP67 i zakresem temperatury pracy od -25°C do +70°C.

Drugim rodzajem czujników zbliżeniowych są czujniki pojemnościowe z serii CR, które również mają cylindryczny kształt oraz wyprowadzony przewód o długości 2 m. Czujniki dostarczane są w obudowie z gwintem M18 lub M30 ze strefą działania od 8 mm do 15 mm. W przeciwieństwie do czujników indukcyjnych pojemnościowa metoda pomiaru umożliwia detekcję dowolnego typu materiału, jak drewno, papier czy szkło. Sprawdzą się one również do pomiaru poziomu cieczy czy materiałów sypkich.

CZUJNIKI OPTYCZNE

Fot. 2. Czujniki konfokalne z serii optoNCDT 240x

W automatyce przemysłowej powszechnie stosuje się różnego rodzaju czujniki optyczne, które w porównaniu z czujnikami zbliżeniowymi zapewniają znacznie szerszy zakres pomiarowy. W przypadku czujników fotoelektrycznych detekcja odbywa się poprzez przerwanie drogi świetlnej pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem. W zależności od typu drogi świetlnej rozróżnia się czujniki odbiciowe, rozproszeniowe oraz bariery świetlne.

Idealnym miejscem do zastosowania tego typu czujników są aplikacje pakujące, w których czujniki zamontowane na wysokości taśmy, po której przesuwają się produkty, wykrywają elementy. Wśród czujników odbiciowych coraz popularniejsze są modele wyposażone w funkcję eliminacji wpływu tła, dzięki czemu nie występują zakłócenia pracy urządzenia. WObit proponuje rozproszeniowy czujnik fotoelektryczny z serii BGS, który charakteryzuje się zakresem pomiarowym od 10 do 100 mm i przeznaczony jest do pomiarów materiałów półprzezroczystych i matowych.

W aplikacjach, w których istnieje potrzeba detekcji ruchu w określonej przestrzeni, wykorzystuje się czujniki obszaru. Zakres działania takiego czujnika jest większy dzięki występowaniu kilku dróg świetlnych. Wykrycie obiektu odbywa się przez przerwanie jednej z tych dróg. Czujniki tego typu sprawdzą się przy detekcji niewielkich elementów i w aplikacjach montażowych.

Do detekcji niewielkich obiektów w określonym obszarze działania stosowane są czujniki światłowodowe. Zasada działania tych urządzeń jest taka sama jak w czujnikach fotoelektrycznych. Przykładowym miejscem dla implementacji czujników światłowodowych jest kontrola jakości łączenia elementów półprzewodnikowych, sprawdzanie ciągłości cienkiego przewodu jak również detekcja płynów czy kontrola znaczników.

ELEMENTY O WYSOKIEJ ROZDZIELCZOŚCI

Fot. 3. Układ pomiarowy na bazie modułów MLA

Zdarza się, że zastosowanie prostego czujnika zbliżeniowego czy optycznego w pewnych aplikacjach okazuje się niewystarczające np. ze względu na dokładność pomiarów. W takim przypadku WObit proponuje wysoko zaawansowane czujniki konfokalne firmy Micro-Epsilon, które charakteryzują się bardzo wysoką rozdzielczością do 0,004% oraz stałą, niewielką plamką pomiarową. W tego typu czujnikach do realizacji pomiarów wykorzystywana jest aberracja chromatyczna światła białego. System pomiarowy składa się z kontrolera ze źródłem światła LED oraz czujnika. Czujnik jest połączony z kontrolerem przez światłowód na dystansie maksymalnie do 50 m. Odległość punktu ogniskowej jest zróżnicowana z powodu aberracji chromatycznej optyki czujnika.

W sterowniku do każdej długości fali przypisana jest pewna odległość. Światło odbite od powierzchni pomiarowej jest przekazywane do optyki odbiornika, gdzie oceniana jest spektralna intensywność rozproszonego światła. Ta unikalna metoda pomiaru pozwala z najwyższą precyzją mierzyć przemieszczenie i odległość. Możliwy jest pomiar zarówno rozpraszających, jak i lustrzanych powierzchni. Przy użyciu jednego czujnika można zrealizować jednostronny pomiar grubości transparentnych materiałów lub zmierzyć przestrzeń pomiędzy wieloma przezroczystymi warstwami wraz z jednoczesnym pomiarem odległości.

KLUCZEM JEST SYSTEM

Realizacja zadania pomiarowego coraz częściej nie kończy się tylko na implementacji czujnika, nawet bardzo złożonego pod względem technicznym, gdyż bywa że konieczny jest pomiar kilku różnych wartości w tym samym czasie. Doskonale wiedzą o tym specjaliści firmy WObit, którzy wówczas proponują wykonanie dedykowanych urządzeń i systemów pomiarowych. W wielu przypadkach podstawę takich układów stanowią moduły liniowe ML. Moduły zbudowane są z profilu aluminiowego, prowadnic liniowych i napędu, który może być przenoszony przez pasek (MLA) bądź śrubą kulową (MLAS).

Do ich napędzania może być wykorzystany silnik krokowy, silnik szczotkowy i bezszczotkowy prądu stałego oraz serwonapęd. Dzięki kompatybilności profilu MLA z innymi systemami profilowymi moduły liniowe produkowane przez WObit stanowią łatwe oraz ekonomiczne rozwiązanie służące do budowy wieloosiowych systemów XYZ. W modułach powszechnie stosowane są wspomniane na wstępie indukcyjne czujniki zbliżeniowe służące do wyznaczania położenia bazowego.

Dodatkowo w aplikacji, w której jednocześnie należy wykonać pomiar pozycji i grubości elementu oraz sprawdzić jego barwę, konieczne jest zastosowanie np. laserowego czujnika drogi oraz czujnika koloru. Specjaliści WObit poza przygotowaniem układu pomiarowego mogą również zaprogramować urządzenie bądź w przypadku urządzenia produkcji WObit wykonać modyfikację oprogramowania. Więcej informacji można uzyskać na stronie www.wobit.com.pl, która od nowego roku dostępna jest w nowej, przejrzystej i funkcjonalnej odsłonie.

P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
www.wobit.com.pl