INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2023

SPS 2023
MESSPRINZIP LASER-TRIANGULATIONS-
SENSOREN
Das Messprinzip der Laser-Triangulation basiert auf einer
einfachen geometrischen Beziehung: Eine Laserdiode
emittiert einen Laserstrahl, der auf das Messobjekt
gerichtet ist. Die reflektierte Strahlung wird über eine
Optik auf einer CCD-/CMOS-Zeile abgebildet. Der
Abstand zum Messobjekt wird über eine Dreiecksbeziehung
zwischen Laserdiode, Messpunkt auf dem Objekt
und Abbild auf der CCD-Zeile bestimmt. Die Messauflösung
erreicht dabei den Bruchteil eines Mikrometers.
AUTOMATISCHE INSPEKTION VON
EISENBAHNLASCHEN
Mills CNC, Anbieter für Werkzeugmaschinen, setzt Lasersensoren
der Reihe OptoNCDT zur automatischen Vermessung von
großen, warmgewalzten Eisenbahnlaschen aus Stahl ein. Die
Eisenbahnlaschen verbinden zwei Schienen miteinander und
müssen dafür möglichst gerade und eben sein. In einer für die
Messaufgabe entwickelten Messzelle werden sowohl die Durchbiegung
als auch ein möglicher Verzug der Laschen ermittelt.
Für diese Messaufgabe ist der Lasersensor mit einem großen
Messbereich von 750 mm auf einem Roboter montiert. Der Roboter
führt den Sensor über die Laschen und ermittelt über die
Abstandswerte die Ebenheit. Dank kompakter Sensorbauform
und direkter Datenausgabe ohne externen Controller ist eine
einfache Einbindung an Roboter möglich.
3D-SCAN VOR DEM LASERAUFTRAGS-
SCHWEISSEN
Beim Laserauftragsschweißen wird auf der Bauteiloberfläche
ein Schmelzbad erzeugt und durch das Zuführen eines pulverförmigen
Zusatzwerkstoffs entsteht eine porenfreie Schicht.
Kernaufgabe der Sensoren ist dabei, Freiformen zu erfassen so­
01 Um eine vollautomatische und selbstständige Kalibrierung von
Roboterzellen zu erreichen, werden Laserscanner und Laser-Triangulationssensoren
verwendet
wie Formabweichungen vor der Laserbearbeitung zu erkennen.
Dazu scannt ein Laserscanner der Reihe ScanControl die Bauteile
ab. Sofern es die Bauteilgeometrie erfordert, erfolgt dies
aus mehreren Richtungen. Unabhängig von den Reflexionseigenschaften
des Materials liefert der Sensor stets zuverlässige
Messwerte. Die Rohdaten werden direkt an eine kundenseitige
Software übertragen, zu einem 3D-Modell zusammengefügt
und schließlich für die Bahnplanung des Laser-Schweißkopfes
verwendet. Anschließend lässt sich die Düse im richtigen Abstand
zur Oberfläche platzieren und über die errechnete Bahn
führen. Das Resultat ist eine neue, gleichmäßige und vollflächige
Oberfläche. Im Gegensatz zu einer Kameralösung ermöglichen
es Laser-Profilscanner, ein 3D-Modell zu erstellen, und
sie sind oberflächenunabhängig bezüglich des Kontrastes. Auch
die höhere Präzision sowie die vielfältigen Integrations- und
Verarbeitungsmöglichkeiten der gewonnenen Messdaten bieten
bei dieser Anwendung deutliche Vorteile. Im Vergleich zum
taktilen Messen ist zudem die erforderliche Taktzeit durch das
berührungslose Vermessen erheblich geringer.
ASitrifft IIoT.
AS-Interface Gateway
Halle 7A Stand411
14.–16.11.2023
Mehr Informationenunter
pepperl-fuchs.com/pr-gateway
IntegrierteRESTAPI und umfangreicherWebserver
ebnenden Weg
zu Industrie4.0.