Pomiar zbliżeniowy, a może optyczny?
| Prezentacje firmowe PomiaryCzujniki zbliżeniowe i optyczne stosowane do detekcji i pomiarów na różnych dystansach stanowią nieodłączny element maszyn i systemów automatyki. Rosnącą popularnością cieszą się zwłaszcza precyzyjne czujniki optyczne. Przedstawiamy wybór sensorów z oferty firmy WObit wraz ze wskazaniem, w jakich aplikacjach warto ich użyć.
Prosta detekcja z czujnikiem zbliżeniowym
Jeden z najpopularniejszych rodzajów czujników implementowanych w automatyce stanowią zbliżeniowe czujniki indukcyjne. Są one przeznaczone do prostych aplikacji, niewymagających bardzo dużej precyzji pomiaru – np. do wykrywania elementów metalowych. Występują tak w cylindrycznych, jak i w prostokątnych obudowach. Działają na zasadzie zmiany swojego pola elektromagnetycznego wskutek przemieszczania metalowego elementu przed czołem czujnika. W zależności od rozmiaru zakres pomiarowy tych sensorów wynosi zwykle od kilku do kilkudziesięciu milimetrów.
WObit oferuje czujniki w różnych standardach wyjścia, o wysokim stopniu ochrony (IP67) i temperaturze pracy od –25 do +70°C. Są one wykorzystywane m.in. do detekcji elementów na linii produkcyjnej czy jako krańcówka, realizując funkcję bazowania. Innym zastosowaniem jest pomiar prędkości obrotowej obracającego się koła zębatego lub wykrywanie obecności narzędzi w maszynie CNC.
Precyzyjny pomiar w wymagającym otoczeniu
Tam, gdzie wymagany jest precyzyjny i stabilny pomiar, a czujnik działa w mocno zanieczyszczonym otoczeniu, warto rozważyć zastosowanie odpornych na te warunki pracy modelów wiroprądowych, przeznaczonych do pomiarów względem elementów metalowych. Obiekty pomiarowe w zależności od typu mogą charakteryzować się ferromagnetycznymi oraz nieferromagnetycznymi właściwościami. Wymiary czujników tego typu są dopasowane do zastąpienia klasycznych rozwiązań indukcyjnych w miejscach, gdzie pomiar wymaga znacznie lepszych rozdzielczości i stabilnego pomiaru.
Ze względu na odporność na olej, brud, kurz, wilgoć, pole elektromagnetyczne, zmienne temperatury w zakresie od –40 do +200°C oraz wysokie ciśnienie czujniki wiroprądowe doskonale sprawdzą się w trudnych warunkach. Zdają też egzamin w najbardziej wymagających aplikacjach, przeznaczonych do szybkich procesów przemysłowych. Stosowane są m.in. do monitorowania deformacji form w odlewach aluminiowych. Kontrola narzędzia za pomocą czujników indukcyjnych opartych na prądach wirowych zapewnia dużą jakość produktu końcowego, w połączeniu z większą trwałością narzędzia i zmniejszoną liczbą poprawek.
Detekcja niemetalowych detali w czystym środowisku
czujnik zbliżeniowy CR18-8AO
Do pomiaru elementów metalowych i niemetalowych odpowiednie są czujniki pojemnościowe. Zwykle stosuje je się do detekcji poziomu cieczy lub materiału sypkiego, jak również do wykrywania obiektów na taśmociągu. Proste modele pojemnościowe, takie jak seria CR z oferty firmy WObit, zbudowane są z kondensatora złożonego z jednej płytki, natomiast drugą stanowi obiekt zbliżany do czoła czujnika. Pojawienie się detalu zmienia parametry kondensatora, co wykrywają obwody czujnika. Sensory te mają wbudowany regulator detekcji, dzięki czemu można je stosować w różnorodnych aplikacjach.
Najwyższa dokładność pomiaru z czujnikami capaNCDT
Wyjątkowe pod względem zasady działania i parametrów czujniki pojemnościowe oferuje firma Micro-Epsilon. Wyposażono je w trójelektrodowy kondensator z pierścieniem ekranującym, dzięki czemu zachowują liniowość w odniesieniu do wszystkich metali. Micro-Epsilon rozszerzył pojemnościową zasadę pomiaru o kilka innowacyjnych funkcji, które umożliwiają uzyskiwanie bardzo liniowej charakterystyki wyjścia. W statycznych pomiarach do 2 Hz możliwe jest uzyskanie 0,0375 nm rozdzielczości pomiarowej dla głowicy CS005 o znamionowym zakresie pomiaru wynoszącym zaledwie 0,05 mm. Liniową charakterystykę sygnału pomiarowego uzyskuje się dla pomiarów obiektów z materiałów przewodzących, bez dodatkowej elektronicznej linearyzacji. Pojemnościowe czujniki przemieszczenia firmy Micro-Epsilon są często stosowane w aplikacjach w próżni oraz pomieszczeniach typu clean room, gdzie osiągają rozdzielczości na poziomie nanometrów w otoczeniu bez cząstek. Czujniki capaNCDT charakteryzują się też stabilnością pomiarową przy zmiennych temperaturach, realizując precyzyjne pomiary w temperaturze otoczenia do –270°C.
Pomiar optyczny z precyzyjnymi czujnikami triangulacyjnymi
Czujniki optyczne w przemyśle stosowane są m.in. do rozpoznawania towarów na liniach produkcyjnych, jak również do detekcji ruchomych elementów np. robotów i części maszyn. Używane są też do zliczania, pozycjonowania oraz kontroli poziomu.
Wśród dostępnych rozwiązań warto zwrócić uwagę na nową generację optycznych czujników triangulacyjnych. W kompaktowych modelach optoNCDT 1320 oraz optoNCDT 1420 firmy Micro-Epsilon całą optykę oraz kontroler zintegrowano w kompaktowej obudowie. Sensory te sprawdzą się wszędzie tam, gdzie wymagane są prosty montaż oraz bardzo precyzyjne pomiary. Unikalna zasada kontroli tych modeli opiera się na wykorzystaniu przycisków funkcyjnych na obudowie czujnika lub innowacyjnego interfejsu webowego (w oknie przeglądarki internetowej), którego nastawy wstępne umożliwiają natychmiastową adaptację czujnika do różnych obiektów pomiarowych. Algorytm ewaluacyjny można szybko zmienić za pomocą suwaka jakości, który dostosuje dynamikę do danego zadania pomiarowego. Dzięki masie zaledwie 60 g czujniki są odpowiednie do dynamicznych zastosowań w osiach maszyn czy pracy na ramieniu robota – czyli do realizacji kontroli w trakcie procesu produkcyjnego. Dostępne zakresy pomiarowe to 10, 25, 50, 100, 200 oraz 500 mm, zależnie od wybranej serii. Wysokowydajne soczewki generują bardzo małą plamkę światła, która zapewnia stabilne pomiary nawet najmniejszych detali, z powtarzalnością do pojedynczych mikrometrów.
Seria optoNCDT 1320 jest przeznaczona do wykonywania podstawowych zadań pomiarowych. Częstotliwość może być dostosowywana do 2 kHz. Serię tę wyposażono w funkcję automatycznej kompensacji celu (ATC), która zapewnia stabilny sygnał odległości, niezależnie od barwy mierzonego detalu. Seria optoNCDT 1420 to z kolei unikalna kombinacja prędkości, rozmiaru, wydajności oraz różnorodności zastosowań dla pomiarów przemieszczenia, odległości i pozycji. Czujniki gwarantują stabilny pomiar nawet przy częstotliwości do 4 kHz. Ze względu na uniwersalne ustawienia oraz możliwości ewaluacji, optoNCDT 1420 spełnia wymagania aplikacji OEM. Informacja o odległości jest zapewniana przez wyjścia analogowe (prądowe lub napięciowe) oraz interfejs cyfrowy RS422. Wielofunkcyjny przycisk pozwala na szybkie uruchomienie czujnika w prostych oraz zaawansowanych zadaniach pomiarowych.
Warto też zwrócić uwagę na najnowszą serię optoNCDT 1900, charakteryzującą się dużą precyzją – liniowością do 1 μm, powtarzalnością < 0,1 μm, regulowaną częstotliwością pomiaru do 10 kHz i bardzo kompaktową konstrukcją. Największy dostępny zakres pomiarowy wynosi 500 mm. Innowacyjny czujnik jest przeznaczony zwłaszcza do pomiarów przemieszczenia, odległości i pozycji w wymagającej automatyzacji, przemyśle motoryzacyjnym, kolejowym, robotyce, druku 3D i współrzędnościowych maszynach pomiarowych. Dzięki funkcji zaawansowanej kompensacji powierzchni wykonywane pomiary są wiarygodne niezależnie od rodzaju tej powierzchni – począwszy od błyszczącego metalu, po różnokolorowe faktury, od jasnych do ciemnych i od matowych po błyszczące. Dzięki małej plamce pomiarowej nawet najmniejsze części są precyzyjnie wykrywane, a zwarta i solidna konstrukcja umożliwia montaż na robocie. Po raz pierwszy dostępne jest dwuetapowe uśrednianie w celu optymalizacji sygnału. Wysokowydajne uśrednianie umożliwia precyzyjny przebieg sygnału, szczególnie w przypadku pomiarów ruchomych części z dużą prędkością. Nowością dla wspomnianej serii jest skalowalne wyjście analogowe (16 bit) oraz cyfrowe RS422 (18 bit).
Przede wszystkim jakość
Niezależnie od tego, czy pomiar wykonywany jest na potrzeby kontroli jakości, procesów produkcyjnych lub automatyki, różnorodne typy czujników oferowane przez WObit zawsze zapewniają pomiar najwyższej jakości. Więcej informacji dotyczących czujników oraz ich zastosowań można znaleźć na stronie www.wobit.com.pl. Zapraszamy również do kontaktu z naszymi specjalistami, którzy pomogą dobrać optymalne rozwiązanie.
P.P.H. WObit E. K. J. Ober s.c.
Dęborzyce 16, 62-045 Pniewy
wobit@wobit.com.pl
tel. +48 61 22 27 422
fax +48 61 22 27 439
www.wobit.com.pl
