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Was ist Abstandsmessung & Positionierung?


 

Unter dem Begriff Abstandsmessung ist hierbei nicht nur der Abstand vom Sensor zum Objekt gemeint, sondern z.B. auch die Dicke oder die Breite eines Objektes, ferner fällt auch die Längenmessung bzw. die Höhen und die Tiefenmessung unter diese Kategorie, nicht zu vergessen die Durchmesserermittlung sowie die "Gap-size"-Messung (Lückenmessung).
 
Bei der Positionsbestimmung geht es weniger um die Größe eines bestimmten Objektes, sondern um die Position des Objektes im Detektionsbereich.
 

Höhe (Höhenvermessung)

Die Höhe kann sowohl mit einem Auflichtsystem (Reflexlichtsystem) der L-LAS-LT Serie als auch mit einem Durchlichtsystem der L-LAS-TB Serie bzw. der A-LAS Serie bestimmt werden.

Reflexlichtbetrieb:

Durchlichtbetrieb:
 
Der geforderte Messbereich ist dabei entscheidend für den Einsatz eines bestimmten Typs, außerdem muss noch die Messobjektgeschwindigkeit berücksichtigt werden, hier kann die A-LAS Serie am besten punkten!

Spricht die Messfrequenz eher eine untergeordnete Rolle (< 1 kHz) dann liegt der Vorteil beim L-LAS-TB-System, da bedingt durch die hohen Pixelanteile eine größere Genauigkeit erreicht werden kann.


Funktionsprinzip der L-LAS-LT Serie

Triangulation

Bei diesem Messprinzip sind die Lichtquelle (Laser), die Messoberfläche und der Detektor in Form eines Dreiecks (Triangel) angeordnet.

  

Mit Hilfe einer Senderoptik wird der Laserspot der Laserdiode auf die Oberfläche des Messobjektes projiziert. Ein Teil des von der Oberfläche in den Halbraum gestreuten Laserlichtes gelangt dabei über die Empfangsoptik auf die Detektorzeile. Der Zeilensensor ist auf mehreren in Reihe liegenden kleinen Fotosensoren (Pixel) angeordnet (je nach Zeilentyp 128, 256, 512 und 1024 Pixel), sodass die Pixel auf das Laserlicht fällt, einen Signalhub erfahren.

Die Position des Laserspots auf dem Zeilendetektor hängt hierbei von der Position der Messobjekte ab. Eine Verschiebung des Messobjektes von oben nach unten bewirkt eine Verschiebung des projizierten Laserspots von rechts nach links auf der Detektorzeile. (siehe obere Skizze)
 
Es ergibt sich in etwa folgender grafischer Zusammenhang zwischen Messobjektabstand x und Position des Laserspots auf dem Zeilendetektor y:
 
Es besteht aber ein nicht linearer Zusammenhang zwischen Messobjektabstand und Laserspotposition auf dem Zeilendetektor. Eine entsprechende Linearisierung des Lasersensors erfolgt mit Hilfe eines Referenzsystems.

Da der Laserspot in der Regel zur gleichen Zeit auf mehrere Zeilenpixel trifft kann die Position exakt bestimmt werden:
 


Durch Subpixeling und Mittelwertbildung kann die Genauigkeit des Lasersensors weiter gesteigert werden. In der Praxis wird die Genauigkeit durch Subpixeling um den Faktor 4 gesteigert.
 
Trifft der Laserspot auf optisch nicht transparente Objekte auf, wie z. B. bei metallischen Oberflächen, so wird der Laserspot symmetrisch auf der Zeile abgebildet, in diesem Fall werden beide Pixelpositionen des Videosignals beim Durchschreiten einer einstellbaren Videoschwelle zur Auswertung herangezogen.
 
Bei semitransparenten Objekten z.B. weichem Holz oder milchigen Kunststoffen, kann es durchaus vorteilhaft sein nur die erste Schwellendurchschreitung zur Auswertung heranzuziehen:
POS=A, dadurch wird die Detektion der tatsächlichen Oberfläche verbessert.
 
 
 

Bei spiegelnden Oberflächen bzw. bei transparenten Objekten hingegen entsteht an der Oberfläche so gut wie keine diffuse Reflexion. Damit nun der Empfänger den Laserspot auf der Messoberfläche “sieht“ muss der Lasersensor in die Direktreflexion gedreht werden.
 



Bei transparenten Objekten z.B. einer Glasplatte kann es auch zu Doppelreflexionen kommen (Glasoberseite und Glasunterseite). In diesem Fall wird der durch die untere Glasfläche auf der Detektorzeile generierte Peak nicht ausgewertet.

Bei dieser Messung ist unbedingt darauf zu achten, dass der reflektierte Laserstrahl nicht von der Empfangsoptik “fällt“, d.h. Kippbewegungen des Objektes sollten nach Möglichkeit reduziert werden.
 
Bei den Triangulationssensoren mit integrierter Detektorzeile erfolgt eine Fremdlichtunterdrückung durch den Einsatz von Interferenzfiltern, d.h. nur der Wellenlängenbereich, in dem das Laserlicht liegt, kann den Empfangszweig passieren!
 
Mit Hilfe der Laserleistungsnachregelung kann sich der Lasersensor optimal auf dunkle bzw. helle Objekte einstellen.
 
Die Lasersensoren der L-LAS-LT Serie decken einen Abstandsbereich von ca. 1000 mm ab!
 

Funktionsprinzip der A-LAS Serie

Laserlichtvorhang + Empfängeroptik + Fotodiode
Bei diesem Durchlichtverfahren wird ein Teil des parallel gerichteten Laserlichtvorhanges vom Messobjekt abgedeckt. Die Strahlabdeckung ist hierbei in etwa proportional der Signalabnahme am Empfänger.

Das auf die Empfangsoptik auftreffende Licht wird auf einen Detektor fokussiert.




Die A-LAS Serie wird hauptsächlich zur Abstandsmessung von schnell bewegten Objekten verwendet. Eine Verschmutzungskompensation erfolgt während des Zeitraumes, in dem sich kein Objekt im Laserlichtvorhang befindet.

 
Die Höhe der Laserlichtvorhänge der A-LAS-Serie reichen von 0,2 mm bis 100 mm.
Es stehen Gabeltypen (Sender und Empfänger in einem Gehäuse) und geteilte Typen zur Verfügung.

Eine Fremdlichtunterdrückung wird durch entsprechende optische Filter- und Blendentechnik erreicht.

Bei den Sensoren der A-LAS Serie stehen verschiedene Auswerteelektroniken zur Verfügung, die entweder die Messobjektposition analog (0V…+10V bzw. 4 mA bis 20 mA) oder aber über eine serielle Schnittstelle zur Verfügung stellen.
 

Funktionsprinzip der L-LAS-TB Serie

Laserlichtvorhang + Zeilendetektor
Die Sendeeinheit der L-LAS-TB Serie liefert einen kollimierten Laserlichtvorhang, der empfangsseitig auf einen Zeilendetektor trifft.

Befindet sich nun ein Objekt im Laserlichtvorhang, so fällt bedingt durch die parallele Lichtführung ein “scharfer“ Schatten auf die Detektorzeile.




Auf der Detektorzeile befinden sich mehrere hundert kleine fotoempfindliche Elemente, man spricht hierbei von Pixeln (128 Pixel, 256 Pixel, 512 Pixel, 780 Pixel, 1024 Pixel, 1200 Pixel und 1560 Pixel). Trifft Laserlicht auf die Pixel auf, so werden diese belichtet, was zu einem Signalanstieg bei diesen Pixeln führt. Unbeleuchtete Pixel liefern kein Signal. Wird hingegen ein Pixel bedingt durch den Objektschatten zur Hälfte abgedeckt, befindet sich das Signal auf halber Höhe.

Das Pixelsignal wird dabei mit Hilfe des im Sensorrechner vorhandenen A/D-Wandlers konvertiert. Der im Empfänger integrierte Controller vergleicht nun das Videosignal von jedem Pixel mit einer vorgegebenen, einstellbaren Schwelle. Pixel bei denen eine Durchschreitung der Schwelle festgestellt wird, informieren über die Position der “Schattenkante“ (Schattenbeginn bzw. Schattenende).


Mit den Lasersensoren der L-LAS-TB Serie kann eine Messgenauigkeit ab 2 μm (abhängig vom Messbereich) erreicht werden.
 
In der L-LAS-TB Serie stehen Laserlichtvorhänge von 8 mm bis 100 mm zur Verfügung. Neben den Gabelversionen stehen auch geteilte Typen (Sender, Empfänger getrennt angeordnet) zur Auswahl, mit denen über größere Sender- bzw. Empfängerdistanzen gemessen werden kann. Empfohlen wird hierbei eine max. Arbeitsdistanz von 1000 mm, in der Praxis werden aber auch schon 5000 mm realisiert.
 
 
 



 


Funktionsprinzip der L-LAS-RL Serie

Diffuslichtbeleuchtung + Zeilenkamera in einem Gehäuse
Als Lichtquelle dient eine Anordnung von Weißlicht-LEDs deren Licht mit Hilfe eines Diffusors homogen auf der Messoberfläche auftrifft. Mittels Präzisionsobjektiv wird nun ein Ausschnitt der beleuchteten Oberfläche auf einen Zeilendetektor abgebildet; das vom Zeilensensor generierte Videosignal wird anschließend von dem im Sensorgehäuse integrierten Controller ausgewertet.



Neben den Weißlicht-LEDs stehen auch UV-LEDs (Detektion von fluoreszierenden Objekten) sowie IR-LEDs zur Verfügung, auf der Empfängerseite werden dann UV-Sperrfilter bzw. Tageslichtsperrfilter eingesetzt.

Es stehen Versionen mit den Messbereichen von 15 mm, 50 mm, 65 mm, 100 mm, 150 mm und 200 mm zur Verfügung.

 
 


Funktionsprinzip der L-LAS-CAM Serie

Diffuslichtbeleuchtung + Zeilenkamera

Mit der L-LAS-LU Serie stehen LED-Linienbeleuchtungen von 50 mm bis 500 mm in UV-, Weißlicht- und IR- Ausführung zur Verfügung, wobei bei der Verwendung von Weißlicht-LEDs zusätzlich ein Diffusor eingesetzt wird um eine homogene Lichtverteilung auf dem Messobjekt erreicht zu erreichen.

 

Für die Zeilenkameras (L-LAS-CAM Serie) sind verschiedene hochpräzise Messobjektive inkl. diverser Filter und Zwischenringe verfügbar (Objektivbrennwerte von 12,5 mm bis 75 mm). Des Weiteren stehen Zeilensensoren mit 256, 512 und 1024 Pixel zur Auswahl.
 
Das System bestehend aus L-LAS-CAM-… und L-LAS-LU-… kann sowohl im Reflexlicht- als auch im Durchlichtbetrieb eingesetzt werden.

Es kann entweder mit einer oder mit zwei Beleuchtungseinheiten vom Typ L-LAS-LU-… gearbeitet werden.
 
 
 

Reflexlicht oder Durchlicht?

Entscheidend hierbei ist die Oberflächenstruktur bzw. die Oberflächenform. Handelt es sich um eine flache, ebene Oberfläche so bietet eher das Reflexlichtverfahren leichte Vorteile, da beim Durchlichtverfahren durch den parallelen Verlauf des Laserlichtes u.U. ein vorstehender Grat bzw. eine leichte Neigung des Objektes das Messergebnis beeinträchtigen kann. Bei Gegenständen mit gewölbter bzw. spitz zulaufender Oberfläche ist jedoch dem Durchlichtverfahren der Vorzug zu geben, da hier jeweils der höchste Punkt der Oberfläche, die der Laserlichtvorhang streift, den Messwert bestimmt! Außerdem ist das Durchlichtsystem unempfindlich gegenüber Glanz- bzw. Farbänderung des Messobjektes da hier der Schattenwurf des Objektes ausgewertet wird, des weiteren können Sender- und Empfängereinheit weiter entfernt vom Objekt angeordnet werden.
 

Tiefe (Tiefenvermessung)

 
Das Objekt liegt auf einer Referenzfläche auf. Gemessen werden muss nur gegen die obere Fläche.
 

Die Tiefe kann mit bestimmten Einschränkungen sowohl im Durchlicht- als auch im Reflexlichtverfahren gemessen werden. Beim Triangulationsverfahren ist darauf zu achten, dass der Empfänger freies Sichtfeld zum Laserspot auf der Messoberfläche hat. Bei der Verwendung des L-LAS-TB-… Durchlichtsensors (A-LAS Serie) ist darauf zu achten dass der Laserlichtvorhang entlang der Messoberfläche verlaufen kann. Bei sehr schnell bewegten Objekten kann auf die A-LAS Serie zurückgegriffen werden.

Soll hingegen die Tiefe eines Sackloches vermessen werden, dann scheidet ein Durchlichtverfahren aus. Mit den L-LAS-LT-… Sensoren ist darauf zu achten, dass Sichtkontakt zwischen dem auf der Messoberfläche auftreffende Interspot und dem Empfangsobjektiv besteht.

Die A-LAS Serie findet insbesondere dann Anwendung, wenn die Objekte mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden.
 

Durchmesser (Durchmesserermittlung)
Der Durchmesser von kugel- bzw. zylinderförmigen Objekten kann am besten mit den Sensoren der L-LAS-TB Serie ermittelt werden.

Bei größeren Objekten (Objektdurchmesser ist größer als der Laserlichtvorhang) kann der Durchmesser auch mit zwei Laserlichtvorhängen ermittelt werden. Die beiden L-LAS-TB-… Sensoren arbeiten dabei im Master/Slave-Betrieb, d.h. ein Sensorpaar liefert die Daten der Kantenposition an das andere Sensorpaar, das wiederum aus beiden Kantenpositionen und einem Offset den Durchmesser ermitteln kann.
 
 
Der Datenaustausch zwischen MASTER-Sensor und SLAVE-Sensor erfolgt hierbei über eine spezielle Sensorschnittstelle, zur Durchmesserermittlung ist keine externe Auswerteeinheit erforderlich. Der Durchmesser wird dabei analog als Spannung (0V…10V), als Strom (4 mA…20 mA) oder aber als numerischer Wert auf den seriellen Bus zur Verfügung gestellt.
 

Breite (Breitenmessung)

 
 
Zur Breitenmessung von Folien eignet sich das L-LAS-TB-… Durchlichtsystem oder aber ein Master/Slave-System. Selbst bei transparenten Folien kann der Folienbeginn bzw. das Folienende durch Neigung des Sender-Empfänger-Paares ermittelt werden.

 

Bei geneigter Anordnung der Sensorik wird ein größerer Lichtanteil reflektiert als bei senkrechter Anordnung. Somit gelangt, bedingt auch durch Absorption der Folie, weniger Licht auf den Empfänger.
Bei der Breitenmessung von dickeren Objekten kann aber auch eine MASTER-, SLAVE-Kombination der L-LAS-LT Serie zum Einsatz kommen. Der “SLAVE“ Sensor liefert dabei den Abstandswert an den “MASTER“ Sensor, der wiederum mit Hilfe eines Offset die Breite des Messobjektes ermittelt. Eine externe Auswerteeinheit zur Ermittlung der Breite ist somit nicht notwendig. Die Breite wird als Analogsignal (Spannung 0V…10V oder Strom 4 mA - 20 mA) sowie als numerisches Signal auf dem digitalseriellen Bus zur Verfügung gestellt.



Zur Breitenmessung von Folien bzw. von Blechen eignet sich aber auch die L-LAS-RL Serie bzw. die L-LAS-CAM Serie in Verbindung mit der L-LAS-LU Serie. Hierbei ist allerdings besonders auf den Objektabstand zum Sensor zu achten, da bei dieser Sensorik nur eine begrenzte Schärfentiefe vorliegt. Mit der L-LAS-RL Serie wird dabei im Reflexlichtbetrieb gearbeitet, wohingegen die L-LAS-CAM Serie in Verbindung mit der L-LAS-LU Serie in erster Linie für den Durchlichtbetrieb gedacht ist.


 

 

Reflexlichtanordnung mit der L-LAS-RL Serie 


 

Dicke (Dickenmessung)
Zur Dickenmessung eignet sich in erster Linie die L-LAS-LT Serie im MASTER/SLAVE-Betrieb.
 


Die Dickenmessung von Folien kann aber auch mit einer MASTER/SLAVE-Kombination von L-LAS-TB Sensoren erfolgen, dabei wird die Folie über eine Rolle gezogen, ein Laserdurchlicht-Sensor (MASTER) ist dabei auf die Folie + Rolle gerichtet, während die SLAVE- Lichtschranke nur auf die Rolle gerichtet ist. Die Differenz auf MASTER- und SLAVE-Sensorik informiert über die Dicke der Folie.

 

Lücke (Lückenmessung)
Zur Vermessung der Lücke eignet sich die L-LAS-TB Serie, hierbei ist insbesondere darauf zu achten, dass die optische Achse (Laserlichtvorhang) mit der Längskante des Messobjektes fluchtet, da ansonsten ein zusätzlicher Teil des Laserlichtvorhanges abgedeckt würde und die Lücke dadurch zu klein erscheinen würde. Die A-LAS Serie findet in erster Linie dann Anwendung, wenn es sich um sehr schnell bewegte Objekte handelt.


 
  

Durchbiegung (Durchbiegungsmessung)

 
Die Durchbiegung von Messobjekten kann sowohl mit der L-LAS-TB Serie als auch mit der L-LAS-LT Serie ermittelt werden.

Empfohlen wird hierbei gegen eine Referenz zu messen, was mit Hilfe eines MASTER/SLAVE-Betriebs realisiert werden kann.
 
 
 

Dehnung (Dehnungsmessung)
Zur Ermittlung der Dehnung eines Objektes kann ein Durchlichtsystem vom Typ L-LAS-TB-… oder aber ein Reflexlichtsystem der L-LAS-LT Serie jeweils in MASTER/SLAVE-Anordnung zum Einsatz kommen.

 
 
 

Länge (Längenmessung)
Die Länge kann ebenfalls mit einem MASTER/SLAVE-Durchlichtsystem der L-LAS-TB Serie realisiert werden.

Ermittelt wird die Länge aus den beiden Kantenpositionen plus einem konstanten Offsetwert, der sich aus dem Abstand der beiden Sensoren zueinander ergibt.

Längemessung mit zwei L-LAS-TB Sensoren in MASTER/SLAVE Anordnung:


Gleiches gilt für eine Anordnung mit Triangulationssensoren.

Längemessung mit zwei L-LAS-LT Sensoren in MASTER/SLAVE Anordnung

 

Durchlichtsensoren
Im Wesentlichen stehen zur Durchlichtmessung die A-LAS Serie sowie die L-LAS-TB Serie zur Auswahl. Beide Serien zeichnen sich dadurch aus, dass je eine Sender- wie auch eine Empfängereinheit zur Verfügung stehen. In der Gabelversion hingegen sind Sender- und Empfängereinheit im selben Körper untergebracht. Infolge des telezentrischen Strahlengangs der Sendereinheit kann nahezu unabhängig vom Messort zwischen Sender- und Empfängereinheit  gemessen werden. Die Schärfentiefe ist bei Durchlichtsystemen dieser Art wesentlich höher als bei Reflexlichtsystemen.


Was spricht für die A-LAS Serie
und wo liegen die Vorteile der L-LAS-TB Serie?

A-LAS Serie
  • Laserlichtvorhänge von 0,5 mm x 0,07 mm bis 100 mm x 5 mm
  • sehr kompakter Aufbau
  • Analogbandbreite bis typ. 300 kHz
  • Scanfrequenz bis typ. 50 kHz
  • verschiedene Kontrollelektroniken verfügbar
  • kostengünstig
  • Lichtleiterversion verfügbar (für Einsatz im Ex-Bereich), dadurch sehr kompakte Anordnung
  • sehr große Auswahl an Frontends (Gabelbauform oder geteilter Aufbau)
  • Messgenauigkeit: typ. 0,2% der Blendengröße
  • Linearität: abhängig von der Blendengröße
  • Arbeitsabstand: max.: 1000 x Blendengröße (bei Rechtsblende: kleine Längsachse) 

L-LAS-TB Serie
  • Laserlichtvorhänge ab 8 mm x 2 mm bis 100 mm x 5 mm
  • Scanfrequenz bis typ. 1kHz
  • Master/Slave-Betrieb
  • Es können mehrere Objekte gleichzeitig erfasst werden
  • Messgenauigkeit: typ. 0,02% der Blendengröße
  • Linearität: typ. Messgenauigkeit x 2
  • Arbeitsabstand: max.: 1000 x Laserlichtvorhangsbreite am Senderaustritt


Reflexlichtsensoren

Hierbei unterscheidet man zwischen den Reflexlichtsensoren, die aus einem bestimmten Objektabstand einen Linienausschnitt mit Hilfe eines Projektionsobjektives auf eine Detektorzeile abbilden. (Das Zeilenvideosignal liefert dabei z.B. die Information einer Kantenposition oder aber einer Drahtposition. Des Weiteren wird diese Art von Sensor zur Doppellagenkontrolle verwendet) sowie den Triangulationssensoren (Sendereinheit, Objekt und Empfängereinheit bilden dabei ein Dreieck). Bei Triangulationssensoren wird der mit Hilfe einer Senderoptik auf die Oberfläche projizierte Laserspot mit Hilfe eines Empfängerobjektivs auf den Zeilendetektor abgebildet. Die Auftreffposition des Laserspots auf die Zeile gibt Auskunft über den Abstand der Objektoberfläche zum Sensor.
 

Was spricht für die L-LAS-LT Serie
und was für die L-LAS-TB Serie?

L-LAS-LT Serie
  • verschiedene Messbereiche stehen zur Auswahl (25 mm ± 1 mm, 37 mm ± 2 mm, 55 mm ± 5 mm, ... 150 mm ± 1000 mm)
  • mittels Laserleistungsnachregelung passt sich der Lasersensor der jeweiligen Oberfläche an Scanfrequenz bis max. 1 kHz

L-LAS-TB Serie

  • Messbereiche von 10 mm, 12 mm, 20 mm 30 mm und 40 mm verfügbar
  • Arbeitsabstände von 35 mm, 50 mm, 75 mm und 125 mm.
 
Die L-LAS-LT Serie
In der L-LAS-LT Serie unterscheidet man zwischen den sog. SINGLE Typen und den MASTER/SLAVE Systemen.

Mit den SINGLE Typen kann der Abstand eines Objektes vom Sensor gemessen werden, während mit den MASTER/SLAVE-Systemen auch die Dicke, sowie die Neigung von Objekten ermittelt werden kann. Der SLAVE-Sensor liefert dabei den gemessenen Abstandswert weiter an dem MASTER-Sensor. Aufgabe de MASTER-Sensors ist es, aus den beiden Abstandswerten die Dicke bzw. die Neigung des Objektes zu berechnen.
 

Die A-LAS Serie
Für die Laseranalogdurchlichtlichtschranken stehen drei Standardauswerteeinheiten zur Verfügung

SI-CON11
AGL 4
A-LAS-CON1

Alle Sensoren der A-LAS Serie können mit diesen Kontrollelektroniken betrieben werden.

Innerhalb der A-LAS Serie stehen sowohl geteilte Versionen als auch Gabelausführungen zur Verfügung. Der Querschnitt der Laserlichtvorhänge (Blende) beginnt bei ca. 0,1 mm x 0,5 mm bzw. Durchmesser 0,2 mm und geht bis zu einer Größe von 100 mm x 5 mm (jeweils Senderseitig). Sämtliche Lasersender der A-LAS Serie erlangen parallel gerichtetes Licht, bei den Standardtypen liegt dabei die Wellenlänge des Laserlichtes im roten Bereich. Der empfohlene maximale Sender/Empfängerabstand richtet sich dabei nach der Größe der Senderblende.
 
Der empfohlene max. Sender/Empfängerabstand = 1000 x Blendengröße des Senders (bei rechteckiger Senderblende dient die kleine Achse als Maß)
 
A-LAS-90-T/R
A-LAS-08-T/R

 
Die wichtigsten Kontrolleinheiten der A-LAS-Serie:

SI-CON11 Kontrollelektronik
Die Kontrollelektronik wird über ein 8 pol. Kabel z.B. mit einer 8 SPS verbunden. Am Ausgang steht dabei ein Spannungssignal (0V…+10V) sowie ein Stromsignal zur Verfügung. Dabei kann zwischen drei Stromvarianten gewählt werden: 0 mA…20 mA, 4 mA…20 mA und 5 mA…25 mA.SI-CON11-0/20
SI-CON11-4/20
SI-CON11-5/25

Das Analogsignal am Ausgang der Kontrollelektronik ist dabei proportional der nichtabgedeckten Fläche des Laserlichtvorhanges.

 
 
Mit dem im Verstärker integrierten Potentiometer kann die Sensorik im nicht abgedeckten Zustand z.B. auf +10V eingestellt werden. Eine grüne LED zeigt an, dass der Verstärker eingeschaltet ist, die rote LED hingegen zeigt an, wenn die A-LAS Sensorik verschmutzt bzw. längere Zeit bedeckt ist. Die Analogbandbreite beträgt ca. 200 kHz.
 
 
AGL4 Kontrollelektronik

Die Verbindung zur SPS erfolgt über einen 8-pol. Stecker. Am Ausgang stehen neben dem Analogsignal (0V…+10V) auch zwei Digitalausgänge statisch sowie zwei Digitalausgänge dynamisch zur Verfügung. Die Analogbandbreite liegt bei 100 kHz. Die Schaltfrequenz der Digitalausgänge liegt bei 25 kHz und bei der -HS Version bei 300 kHz. Mit dem Potentiometer für den Verstärkungsfaktor kann der Analogausgang auf 10V eingestellt werden (bei nicht bedecktem Laserlichtvorhang). Über das zweite Potentiometer kann die Empfindlichkeit eingestellt werden. Über einen im Verstärker integrierten Jumper kann die Schwellennachführung aktiviert werden, dadurch wird eine Verschmutzungskompensation ermöglicht.




 
A-LAS-CON1 Kontrollelektronik

Bei der A-LAS-CON1 Kontrollelektronik handelt es sich um eine microcontrollerbasierende Auswerteeinheit, die zur zeitgleichen Ansteuerung zweier Analoglasersensoren der A-LAS Serie eingesetzt werden kann. Dabei werden die Analogsignale der beiden A-LAS Sensoren mit einer Scanfrequenz von bis zu 25 kHz erfasst und digitalisiert. Anschließend findet eine vom Bediener unter Windows® auf dem PC einstellbare Auswertung der digitalisierten Messsignale statt, hierbei stehen mehrere Funktionen zur Auswahl, u.a. auch eine mathematische Verknüpfung beider Analogsignale.


 
Die Kontrollelektronik A-LAS-CON1 wird über eine 8-polige Buchse mit einer Versorgungsspannung zwischen 18V und 32V versorgt. Über drei kurzschlussfeste, frei konfigurierbare (unter Windows über den PC) digitale Ausgänge können die aktuellen Zustände der einzelnen Kanäle ausgegeben werden.
Der Schaltzustand der Ausgänge wird über 4 LEDs am Gehäuse der A-LAS-CON1 visualisiert. Zwei digitale Eingänge ermöglichen eine externe Triggerfunktion zur Steuerung der Messwertaufnahme bzw. eine externe Teachfunktion zur Platzierung der Toleranzbänder. Des Weiteren wird ein schneller Analogausgang (bis zu 10 kHz) von 0V bis 10V zur Verfügung gestellt.




Beispiel - Breitenmessung mit 2 A-LAS Sensoren:
Dabei wird unter Windows® die Kontrollelektronik so eingestellt, dass Kanal A zum Messen und Kanal B zum Triggern verwendet wird. So kann z.B. die Triggerschwelle von Kanal B auf 50% eingestellt werden und genau zu diesem Triggerzeitpunkt wird Kanal A kontrolliert, ob das Messsignal innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegt oder nicht. (Messobjekt 1 liegt innerhalb der Toleranz, Messobjekt 2 außerhalb der Toleranz).
 
 
A-LAS-CON1-FIO Kontrollelektronik
 

Die A-LAS-CON1-FIO Auswerteeinheit verfügt ebenfalls über zwei Sensoreingangskanäle, allerdings sind bei dieser Version Lasersender und Empfängerelektronik inkl. der optischen Filter in der Kontrollelektronik integriert. Bei den Sensorfrontends handelt es sich hierbei um Durchlichtlichtleiter der FIO Serie (D-…).
 
Der Einsatz ist dann vorteilhaft, wenn die Platzverhältnisse am Messort äußerst beengt sind bzw. wenn es um Anwendungen im Ex-Bereich geht.
 
Zur Konfiguration der A-LAS-CON1-FIO wird die integrierte RS232-Schnittstelle benutzt; unter Windows® auf dem PC kann mit Hilfe der A-LAS-CON1-Scope Software die Kontrollelektronik parametriert werden. Die Kontrollelektronik A-LAS-CON1 wird über eine 8-polige Buchse mit einer Versorgungsspannung zwischen 18V DC und 32V DC versorgt.

Über drei kurzschlussfeste, frei konfigurierbare digitale Ausgänge (OWT 0, OWT 1, OWT 2) können die Zustände der einzelnen Kanäle ausgegeben werden. Zwei Digitalausgänge ermöglichen externes Triggern bzw. externes Teachen. Ein Analogausgang (0V…10V, Bandbreite 10 kHz) ermöglicht das externe Monitoren der Sensorsignale. Mit Hilfe der integrierten Potis und Taster kann nach Freigabe extern geteached werden, des Weiteren kann dann über das Potentiometer die Toleranz verstellt werden
 
 
Die wichtigsten A-LAS Sensoren

Geteilte A-LAS Sensoren

A-LAS-08-C
A-LAS-10-C
A-LAS-90
A-LAS-12/90
A-LAS-24
A-LAS-24/90
A-LAS-34
 A-LAS-50
A-LAS-75
A-LAS-100


A-LAS-Sensoren in Gabelbauform
A-LAS-F08
A-LAS-F08-C
A-LAS-F12
A-LAS-F12-C
A-LAS-F24


Die L-LAS-TB Serie

Die L-LAS-TB Serie kann eingeteilt werden in sog. SINGLE Systeme und MASTER/SLAVE Systeme. Bei den SINGLE Systemen kann dabei eine Messstelle ausgewertet werden, während hingegen bei den MASTER/SLAVE Systemen 2 Messstellen zur Verfügung stehen. Der SLAVE Sensor liefert dabei die Positionsdaten weiter an dem MASTER Sensor, der wiederum errechnet dann den Abstandswert.


Die SINGLE Typen

Geteilte SINGLE Typen
L-LAS-TB-12
 L-LAS-TB-25  
 L-LAS-TB-35  
 L-LAS-TB-50  
 L-LAS-TB-75  
L-LAS-TB-100

 
Geteilte SINGLE Typen mit separater Kontrollelektronik

Bedingt durch die kompakte Sender-Empfängerbaufom ist die Kontrollelektronik bei diesen Typen in einem separaten Gehäuse untergebracht.

L-LAS-TB-6
(Kontrollelektronik + Frontend)

L-LAS-TB-8
(Kontrollelektronik + Frontend)


L-LAS-TB-12
(Kontrollelektronik + Frontend)



L-LAS-TB-16
(Kontrollelektronik + Frontend)



SINGLE Typen in Gabelbauform

Bei diesen Typen sind sowohl Sender als auch Empfänger und Kontrollelektronik in einem Gehäuse integriert.

L-LAS-TB-F-8x1-40/40 und L-LAS-TB-F-1x8-40/40



L-LAS-TB-F-6x1-40/40 und L-LAS-TB-F-1x6-40/40


L-LAS-TB-F-16x1-40/40 und L-LAS-TB-F-1x16-40/40



L-LAS-TB-F-8x1-200/40 und L-LAS-TB-F-1x8-200/40



L-LAS-TB-F-6x1-200/40 und L-LAS-TB-F-1x6-200/40





L-LAS-TB-F-8x1-200/60 und L-LAS-TB-F-1x8-200/65




L-LAS-TB-F-6x1-200/65 und L-LAS-TB-F-1x6-200/65



L-LAS-TB-F-16x1-200/65 und L-LAS-TB-F-1x16-200/65


 

L-LAS-TB-…-CL Compact Line

L-LAS-TB-6-CL  
L-LAS-TB-14-CL  
L-LAS-TB-16-CL  
L-LAS-TB-28-CL  
L-LAS-TB-50-CL
 
L-LAS-TB-75-CL
 
L-LAS-TB-100-CL
L-LAS-TB-F-16x1-100/100-CL
L-LAS-TB-F-6x1-40/40-CL
L-LAS-TB-F-6x1-20/40-CL
L-LAS-TB-F-6x1-100/100-CL
L-LAS-TB-F-16x1-40/40-CL

 

Die MASTER/SLAVE Typen

 

Der Datenaustausch zwischen MASTER und SLAVE Sensoren erfolgt über den SPI-Bus (digital-serieller-Bus).

Der SPI-Bus ist jeweils über eine 7-pol. Rundbuchse nach außen geführt. Die Verbindung der beiden Sensoren erfolgt mit Hilfe des Anschlusskabels cab-las7-male. Verschiedene Längen (1 m, 2 m, 3 m und 0,5 m) stehen zur Auswahl.
 
 

Geteilte MASTER/SLAVE Typen

L-LAS-TB-50-MA und L-LAS-TB-50-SL
Die technischen Daten entsprechen jeder den des SINGLE Systems, lediglich die Software sowie ein Teil der Interfaceelektronik sind leicht unterschiedlich ausgeführt.
 
 
L-LAS-TB-75-MA und L-LAS-TB-75-SL



Die technischen Daten gleichen den der SINGLE-Systeme, Software hierbei allerdings in Hinblick auf MASTER/SLAVE Typen optimiert. Des Weiteren wurde die Interfaceelektronik leicht modifiziert.
 

L-LAS-TB-100-MA und L-LAS-TB-100-SL


Die technischen Daten sind identisch den SINGLE Systemen, die Software wurde auf die MA/SL-Systeme zurechtgeschnitten und die Interface-Elektronik angepasst.

 
L-LAS-TB-8-CON1-MA und L-LAS-TB-8-CON1-SL



L-LAS-TB-12-CON1-MA und L-LAS-TB-12-CON1-SL




Die technischen Daten entsprechen weitestgehend denen der SINGLE Systeme, lediglich Teile der Software wurden auf den MASTER/SLAVE Betrieb angepasst; auch die Interface-Elektronik wurde in Hinblick auf dem MASTER/SLAVE Betrieb optimiert.
 

MASTER/SLAVE Gabeltypen

Wie bei den geteilten Typen gibt es auch bei der Gabelbauform MASTER/SLAVE Systeme. Gegenüber den SINGLE Systemen ist hier die Software sowie die Interfaceelektronik angepasst.

L-LAS-TB-F-16x1-100/60-MA
und
L-LAS-TB-F-16x1-100/60-SL
 
L-LAS-TB-F-6x1-200/40-MA
und
L-LAS-TB-F-6x1-200/40-SL
 
L-LAS-TB-F-8x1-200/40-MA
und
L-LAS-TB-F-8x1-200/40-SL

 
 


Reflexlichtsensoren

Die L-LAS-LT Serie

 

In der L-LAS-LT Serie unterscheidet man zwischen den sog. SINGLE Typen und den MASTER/SLAVE Systemen.

Mit den Single Typen kann dabei der Abstand eines Objektes vom Sensor gemessen werden, während mit dem MASTER/SLAVE Systemen auch die Dicke, sowie die Neigung von Objekten ermittelt werden kann. Der SLAVE-Sensor liefert dabei den gemessenen Abstandswert weiter an dem MASTER Sensor. Aufgabe des MASTER Sensors ist es, aus den beiden Abstandswerten die Dicke bzw. die Neigung des Objektes zu berechnen.
 

Die SINGLE Typen

L-LAS-LT-37 und L-LAS-LT-37-HS
L-LAS-LT-55 und L-LAS-LT-55-HS

 


L-LAS-LT-80 und L-LAS-LT-80-HS
L-LAS-LT-110 und L-LAS-LT-110-HS

 

 
L-LAS-LT-135 und L-LAS-LT-135-HS
L-LAS-LT-160 und L-LAS-LT-160-HS

 


L-LAS-LT-200 und L-LAS-LT-200-HS
L-LAS-LT-275 und L-LAS-LT-275-HS


 


L-LAS-LT-450 und L-LAS-LT-450-HS

 

Messbereiche L-LAS-LT-... (Single) 


L-LAS-LT-37
L-LAS-LT-37-HS
L-LAS-LT-37-RA
L-LAS-LT-37-RA-HS

 
   
L-LAS-LT-55
L-LAS-LT-55-HS
L-LAS-LT-55-RA
L-LAS-LT-55-RA-HS
   
L-LAS-LT-80
L-LAS-LT-80-HS
L-LAS-LT-80-RA
L-LAS-LT-80-RA-HS
   
L-LAS-LT-110
L-LAS-LT-110-HS
L-LAS-LT-110-RA
L-LAS-LT-110-RA-HS
   
L-LAS-LT-135
L-LAS-LT-135-HS
   
L-LAS-LT-160
L-LAS-LT-160-HS
   
L-LAS-LT-200
L-LAS-LT-200-HS
   
L-LAS-LT-275
L-LAS-LT-275-HS
   
L-LAS-LT-450
L-LAS-LT-450-HS
   
L-LAS-LT-1000
L-LAS-LT-1000-HS

 

L-LAS-LT-…-CL Compact Line (Single)

L-LAS-LT-20-CL  
L-LAS-LT-38-CL  
L-LAS-LT-50-CL  
L-LAS-LT-120-CL  
L-LAS-LT-165-CL  
L-LAS-LT-250-CL  
L-LAS-LT-157-CL  
L-LAS-LT-85-RA-CL  


Messbereiche L-LAS-LT-...-CL (Single)

L-LAS-LT-20-CL
   
L-LAS-LT-38-CL
   
L-LAS-LT-50-CL
   
L-LAS-LT-120-CL
   
L-LAS-LT-165-CL
   
L-LAS-LT-250-CL
   
L-LAS-LT-85-RA-CL
(Sonderversion)  
     
   
L-LAS-LT-157-CL
(Sonderversion)



MASTER/SLAVE Typen
Die technischen Daten sind größtenteils identisch mit denen der SINGLE Typen, lediglich Teile der Software und der Interfaceelektronik wurden für den MASTER/SLAVE Betrieb modifiziert.

 

L-LAS-LT-55-MA und L-LAS-LT-55-SL
(L-LAS-LT-55-HS-MA und L-LAS-LT-55-HS-SL)



L-LAS-LT-37-MA und L-LAS-LT-37-SL
(L-LAS-LT-37-HS-MA und L-LAS-LT-37-HS-SL)




L-LAS-LT-80-MA und L-LAS-LT-80-SL
(L-LAS-LT-80-HS-MA und L-LAS-LT-80-HS-SL)




L-LAS-LT-110-MA und L-LAS-LT-110-SL
(L-LAS-LT-110-HS-MA und L-LAS-LT-110-HS-SL)




L-LAS-LT-135-MA und L-LAS-LT-135-SL
(L-LAS-LT-135-HS-MA und L-LAS-LT-135HS-SL)




LAS-LT-160-MA und L-LAS-LT-160-SL 
(L-LAS-LT-160-HS-MA und L-LAS-LT-160-HS-SL)



LAS-LT-200-MA und L-LAS-LT-200-SL
(L-LAS-LT-200-HS-MA und L-LAS-LT-200-HS-SL)




L-LAS-LT-275-MA und L-LAS-LT-275-SL
(L-LAS-LT-275-HS-MA und L-LAS-LT-275-HS-SL)




L-LAS-LT-450-MA und L-LAS-LT-450-SL
(L-LAS-LT-450-HS-MA und L-LAS-LT-450-HS-SL)




L-LAS-LT-1000-MA und L-LAS-LT-1000-SL
(L-LAS-LT-1000-HS-MA und L-LAS-LT-1000-HS-SL)



L-LAS-LT-1500-MA und L-LAS-LT-1500-SL
(L-LAS-LT-450-HS-MA und L-LAS-LT-450-HS-SL)

Die L-LAS-RL-Serie

Die Sensorsysteme der L-LAS-RL Serie verfügen über eine Zeilenkamera mit Präzisionsobjektiv sowie eine LED-Beleuchtungseinheit, dabei kann zwischen UV-Licht, Weiß-Licht und IR-Licht gewählt werden. Für das Kameraobjektiv stehen entsprechende Filter zur Verfügung. Alle Komponenten sind in einem sehr robusten Aluminiumgehäuse untergebracht, Optik und Belichtungseinheit sind hierbei mittels kratzfester Glasabdeckung geschützt. Optional kann die L-LAS-RL Serie mit externen Beleuchtungseinheiten der L-LAS-LU Reihe betrieben werden. Auch innerhalb der L-LAS-LU Reihe stehen UV-, Weißlicht-, sowie IR- Typen zur Auswahl. Die Messbereiche der einzelnen L-LAS-RL Typen liegen zwischen 15 mm und 500 mm. 


L-LAS-RL Übersicht

L-LAS-RL-15 (Weißlicht)
L-LAS-RL-CON1
L-LAS-RL-10-W (-R, -B, -UV, -IR)
L-LAS-RL-20-W (-R, -B, -UV, -IR)
L-LAS-RL-30-W (-R, -B, -UV, -IR)
L-LAS-RL-40-W (-R, -B, -UV, -IR)
L-LAS-RL-10-W (-R, -B, -UV, -IR)-CL
L-LAS-RL-20-W (-R, -B, -UV, -IR)-CL
L-LAS-RL-30-W (-R, -B, -UV, -IR)-CL
L-LAS-RL-40-W (-R, -B, -UV, -IR)-CL

 
 
externe Beleuchtungseinheit:
L-LAS-RL-50-VIS-… (Weißlicht)
L-LAS-RL-50-UV-… (UV-Licht)
L-LAS-RL-50-IR-… (IR-Licht)

L-LAS-RL-100-VIS-…(Weißlicht)
L-LAS-RL-100-UV-…(UV-Licht)
L-LAS-RL-100-IR… (IR-Licht)

L-LAS-RL-150-VIS-… (Weißlicht)
L-LAS-RL-150-UV… (UV-Licht)
L-LAS-RL-150-IR-… (IR-Licht)

L-LAS-RL-300-VIS-… (Weißlicht)
L-LAS-RL-300-UV-… (UV-Licht)
L-LAS-RL-300-IR-… (IR-Licht)
 
L-LAS-RL-500-VIS-… (Weißlicht)
L-LAS-RL-500-UV-… (UV-Licht)
L-LAS-RL-500-IR-… (IR-Licht)
L-LAS-LU-50-VIS (Weißlicht)
L-LAS-LU-50-UV (UV-Licht)
L-LAS-LU-50-IR (IR-Licht)

L-LAS-LU-100-VIS (Weißlicht)
L-LAS-LU-100-UV (UV-Licht)
L-LAS-LU-100-IR (IR-Licht)

L-LAS-LU-150-VIS (Weißlicht)
L-LAS-LU-150-UV (UV-Licht)
L-LAS-LU-150-IR (IR-Licht)

L-LAS-LU-300-VIS (Weißlicht)
L-LAS-LU-300-UV (UV-Licht)
L-LAS-LU-300-IR (IR-Licht)

L-LAS-LU-500-VIS (Weißlicht)
L-LAS-LU-500-UV (UV-Licht)
L-LAS-LU-500-IR (IR-Licht)


L-LAS-RL-15-FE



L-LAS-RL-50-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)
 

L-LAS-RL-100-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)
 
L-LAS-RL-150-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)
 
L-LAS-RL-200-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)
 
L-LAS-RL-300-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-LEDs und IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)
 
L-LAS-RL-500-…- (HS)
- VIS: mit Weißlicht-LEDs
- UV: mit UV-LEDs, Schwarzglas und UV-Sperrfilter
- IR: mit IR-LEDs und IR-Filter (Tageslichtsperrfilter)


AKTUELLES

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Neue Sensoren:
L-LAS-LT-...-SL-P Serie
L-LAS-LT-...-SL-L Serie




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Neue Applikationen:

Application-News N° 633-634
  • Rußmengenmessung auf Filterpapier
  • Leimraupenkontrolle auf bedrucktem Papier



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