Témata
Zdroj: Micro-Epsilon

Přesné měření velkých vzdáleností

Laserové dálkoměry Micro-Epsilon ze série optoNCDT ILR měří vzdálenosti různých povrchů s vysokou přesností i v řádu desítek až stovek metrů. Jsou určené k použití v náročném průmyslovém prostředí, a to jak vnitřním, tak venkovním. Umožňují rychlou a snadnou montáž, nastavení i kalibraci, a lze je propojit s dalšími zařízeními ve výrobním závodě.

Tento článek je součástí seriálu:
MSV – Mezinárodní strojírenský veletrh v Brně 2025
Díly
Reklama

Laserové dálkoměry se používají v různých průmyslových aplikacích – například v automobilovém průmyslu, logistice, výrobní technice nebo pro strukturální monitorování budov. V ocelárnách například kontrolují vzdálenosti k horkým a těžkým materiálům, jako jsou ocelové nosníky. Snímače jsou tak často vystaveny vysokým teplotám, silným vibracím a nečistotám. Odrazivé či horké povrchy a okolní světlo běžně mohou vést k nepřesným zpětným signálům, a tím ke zkresleným výsledkům měření, což však tyto senzory kompenzují.

Senzory z řady optoNCDT ILR104x pracují na principu měření doby letu laserového paprsku (nahoře), zatímco senzory optoNCDT ILR3380 fungují podle principu fázového porovnání (dole). (Zdroj: Micro-Epsilon)

Různé materiály měřených povrchů, jako je karton, kov nebo plast, představují pro moderní senzory výzvu v podobě zajištění stabilních a spolehlivých měření. Společnost Micro-Epsilon proto vyvinula nové série laserových senzorů vzdálenosti optoNCDT ILR104x a optoNCDT ILR3800, jejichž účelem je co nejlépe zvládat tyto výzvy a zajistit vždy spolehlivé a vysoce přesné měření v každé aplikaci – nezáleží jim na povrchu měřených objektů, bez problémů zvládají i velké vzdálenosti, a krom toho se vyznačují výbornou konektivitou, snadným ovládáním i bezproblémovou údržbou.

Rozmanitosti povrchů i okolnímu světlu navzdory

Nová série ILR104x funguje na principu měření doby letu laserového paprsku (ToF), zatímco série ILR3800 využívá metodu fázového porovnání pro bezkontaktní měření vzdálenosti či rychlosti. Senzory jsou díky tomu schopny přesně měřit kritické povrchy – například horké kovy – z bezpečné vzdálenosti, a díky robustní konstrukci a kompaktnímu provedení lze senzory dlouhodobě a spolehlivě používat jak uvnitř, tak venku. Pro ještě stabilnější měření lze na cíl nalepit odrazku (pokud to aplikace dovoluje), čímž se vylepší kvalita signálu a prodlouží měřicí rozsah; například ILR3800 se standardním rozsahem 100 m mohou měřit vzdálenost odrazky až na 150 m.

V metalurgickém průmyslu se kovy zpracovávají při teplotách až 1 100 °C. Průměr prstence během válcování lze průběžně monitorovat senzorem ILR3800-100-H, který zvládá extrémní teplotu měřeného materiálu. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Snímače série optoNCDT ILR104x pracují na principu měření doby letu. To znamená, že laserová dioda v senzoru vysílá krátké laserové pulzy, které jsou promítány na měřený objekt, senzor následně zachytí odražené světlo a zaznamená čas letu pulzu tam a zpět. Integrovaná elektronika v senzoru spočítá vzdálenost a připraví signál pro analogový a digitální výstup.

Reklama
Reklama
Reklama

Na základě tohoto principu mohou senzory ILR1040 měřit vzdálenosti až do 10 m, přičemž model při použití odrazné fólie ILR1041 měří až do 60 m. Zařízení pracují s nastavitelnou měřicí frekvencí až 333 Hz a rozlišením 1 mm. Solidní opakovatelnost do 3 mm, linearita ±2 cm a vysoká teplotní stabilita menší nebo rovná 0,25 mm.K–1 samy o sobě zaručují spolehlivé výsledky; díky viditelnému červenému laseru třídy 1 není třeba žádných dodatečných ochranných opatření ani vyškoleného personálu. Senzory odolávají okolnímu světlu až do 50 000 luxů a mají životnost přibližně 85 000 hodin provozu.

Díky velkým měřicím rozsahům jsou senzory jako optoNCDT ILR3800-100 používány například na portálových jeřábech. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Díky otočnému výstupu kabelu a malým rozměrům (67,4 mm x 41,7 mm x 15 mm) lze senzory snadno instalovat i v těžko přístupných místech. Robustní plastové pouzdro s krytím IP69K odolá teplotnímu rozmezí od -30 do +60 °C. Snímač je tak vhodný pro široké spektrum aplikací, například v automatizaci pro detekci přítomnosti a monitorování kolizí. Ve smyslu údržby je výhodou, že senzory ILR104x lze pohodlně ovládat za provozu pomocí dvou tlačítek a otočného knoflíku přímo na zařízení. Integrátoři zase uvítají možnost digitální komunikace přes populární rozhraní IO-Link.

Vynikající přesnost i v náročných podmínkách

Senzory optoNCDT ILR3800 fungují na principu fázového porovnání – vyzařují vysokofrekvenčně modulovaný laserový paprsek s proměnlivou amplitudou. Vzdálenost cíle se určí podle změny fáze mezi vyslaným a přijatým signálem. Díky červenému laseru třídy 2 s vlnovou délkou 655 nm mají senzory přesné výsledky i na jinak obtížně měřitelných površích, jako jsou povrchy tmavé, strukturované či slabě odrazivé. Ani u laseru třídy 2 nejsou potřeba další bezpečnostní opatření, což šetří provozní náklady. Černé povrchy změří až na 30 m, bílé až na 100 m a pomocí odrazné fólie lze měřit až na 150 m. Lze měřit i rychle se měnící cíle různých materiálů, a to s linearitou ±1 mm (do 20 m) a rozlišením 0,1 mm. Senzor lze snadno zarovnat pomocí integrované montážní desky se čtyřmi šrouby.

Laserové snímače vzdálenosti z řady optoNCDT ILR104x měří vzdálenosti až do 10 m bez reflexní fólie (ILR1040) a až do 60 m (ILR1041) s reflexní fólií při nastavitelné měřicí frekvenci až 333 Hz. (Zdroj: Micro-Epsilon)

Snímač má čtyři integrované měřicí módy, které umožňují přizpůsobit měření na míru aplikaci. Pro rychlé aplikace dobře měřitelných cílů je dostupný režim FAST, kdy snímač vždy měří maximální rychlostí 20 Hz. Pro složité povrchy je pak vhodný režim AUTO, který přizpůsobuje expoziční dobu na úkor frekvence měření, takže dálkoměr měří především stabilně a frekvence je přizpůsobena povrchu měřeného objektu.

Reklama

I v náročných podmínkách mají dálkoměry spolehlivé výsledky, neboť jsou chráněny proti prachu a stříkající vodě robustní konstrukcí s hliníkovým pouzdrem (IP67). Kompaktní provedení (113 mm x 43,5 mm x 71 mm) a nízká hmotnost umožňují využití nejen v automatizaci, ale i na dronech pro měření ze vzduchu. Varianta ILR3800-100-H má integrovaný topný článek pro provoz v teplotách od -40 do +55 °C, což umožňuje dlouhodobé použití venku. Analogový výstup 4–20 mA s rozlišením 16 bitů zajišťuje plynulý výstupní signál. Dvě stavové kontrolky LED indikují intenzitu odrazu a připravenost k provozu, což usnadňuje nastavení i provoz.

Senzory ILR3800 lze snadno ovládat pomocí softwaru sensorTOOL od Micro-Epsilon, který umožňuje rozsáhlé možnosti konfigurace a jednoduché uvedení do provozu. Software umožňuje detekci a export dat pro rychlé vyhodnocení procesů. Dálkoměry série ILR3800 lze pomocí volitelného rozhraní připojit přes RS422, USB, Profinet, Ethernet/IP nebo EtherCAT, a v budoucnu je plánován i IO-Link.


Umístění expozice firmy Micro-Epsilon na MSV 2025:
pavilon F, stánek 90

Vydání #9
Kód článku: 250910
Datum: 03. 09. 2025
Rubrika: Produktový článek / Měření
Autor:
Související články
Průmyslové měření teploty pomocí pyrometrů

Nové širokospektrální pyrometry značky Micro-Epsilon naleznou uplatnění v celé řadě průmyslových aplikací. Kromě základní řady s integrovanou optikou je k dispozici například i miniaturní provedení, které lze instalovat do stísněných prostor, či varianta s externím kontrolérem, jež odolá i velice náročným teplotním podmínkám.

Za pokrokem v oblasti laserových snímačů

Bezkontaktní laserové snímače jsou jedním z významných nástrojů automatizace – umožňují kontrolu kvality a polohy dílů, a zároveň se vyznačují vysokou přesností, díky čemuž oplývají širokým využitím v průmyslu. Nová řada snímačů firmy Micro-Epsilon přichází na trh s novými funkcemi, jako je například technologie ASC či eliminace odleskového šumu.

Pokročilé měření tloušťky pásových materiálů

Znalost tloušťky je rozhodující pro posouzení kvality pásových materiálů či fólií. Vzhledem k tomu, že měření je často nutné provádět za pohybu, uvažujeme většinou o bezkontaktních měřicích metodách, které s ohledem na rychlost měření přinášejí výhody.

Související články
Inspekční a provozní měření
při výrobě baterií

Aktuální trend řešení klimatické krize vsadil na technologie, které pro uskladnění elektrické energie vyžadují enormní množství akumulátorů a baterií s vysokou kapacitou. V úvahu tak přichází jen plně automatizovaná výroba. Z technologických a bezpečnostních důvodů je nutné dodržet vysokou přesnost a bezchybnost výrobních procesů.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Vysoce přesná senzorika pro práškový 3D tisk

S rostoucími možnostmi aditivní výroby se výrobci 3D tiskových strojů stále více spoléhají na vysoce přesné bezkontaktní senzory, které měří řadu parametrů, jako je např. poloha, posun, náklon a teplota při tisku. Nejen v případě práškového tisku z kovových a dalších materiálů se se používají i 3D senzory, a to ke kontrole reálných rozměrů vytištěných dílů.

Snímače s vysokou přesností a kompaktním designem

Od srpna 2020 je na trhu novinka mezi laserovými triangulačními snímači pro měření vzdálenosti a polohy - optoNCDT 1900. Tento inovativní snímač, který nabízí jedinečnou kombinaci vysoké rychlosti, kompaktního designu a přesnosti, je mimo jiné vybaven integrovanou vysoce výkonnou řídící jednotkou pro rychlé a vysoce přesné zpracování a výstup naměřených hodnot.

Konfokální chromatické snímače

Širokou paletu snímačů a řídicích jednotek od společnosti Micro-Epsilon lze díky dostupným rozhraním použít v celé řadě odvětví, jako např. ve výrobě polovodičů, skla, zdravotnické techniky, plastů a spotřební elektroniky. Konfokální snímače nabízejí spojení moderních technologií, vysoké rychlosti a maximální přesnosti. Díky svým přednostem tyto všestranné snímače polohy a vzdálenosti splňují vysoké nároky průmyslu 4.0.

Přesné snímače pro automatizaci z Bechyně

Automatizovaná výroba se neobejde bez senzorů, které hlídají její bezchybný provoz. Světově známý výrobce senzorů pro přesná měření vzdálenosti má své zastoupení také v České republice. Společnost Micro-Epsilon sídlí od roku 1991 v jihočeské Bechyni a disponuje vlastními výrobními prostory. Následující reportáž byla napsána na základě návštěvy této výroby.

Přesné měření a kontrola v praxi

Společnost Micro-Epsilon nabízí už 50 let spolehlivá, vysoce výkonná a jedinečná řešení, zejména při požadavku na přesné měření nebo kontrolu. Ve své expozici na Mezinárodním strojírenském veletrhu v Brně představí novinky z oblasti přesného měření vzdálenosti, polohy a profilu, dále bezkontaktního měření teploty, detekce barev a průmyslových endoskopů.

Měření ruku v ruce s automatizací

S příchodem automatizace, která umožňuje produktivní velkosériovou výrobu, se značně zvýšila potřeba kontroly výrobního procesu a především potřeba kontroly finálních výrobků. Jistě si každý umí představit tu pohromu, kdy automatický provoz vyrábějící stovky výrobků za hodinu selže a během chvilky vyrobí celou řadu zmetků. Předcházet tomu lze pravidelnou kontrolou a proměřováním jak stavu výrobních zařízení, tak kontrolou obrobků mezi jednotlivými výrobními kroky a konečných výrobků.

Senzory k instalaci do strojů a zařízení

Od průmyslových heverů a obráběcích strojů až po největší teleskop světa – senzory firmy Micro-Epsilon se uplatňují všude tam, kde je nutná přesnost a spolehlivost. Měří vzdálenosti, polohy i mikroskopické odchylky v náročných podmínkách průmyslu, energetiky, 3D tisku či letectví, a díky vývoji na zakázku jsou schopné obstát i v extrémních aplikacích.

Ještě přesnější optické mikrometry

Firma Micro-Epsilon, výrobce optických mikrometrů, představila nový přístroj optoCONTROL 2700. Na rozdíl od předchozí řady optoCONTROL 2520 je tento mikrometr vybaven telemetrickými čočkami, díky nimž lze přesně měřit i transparentní materiál, trojitým paprskem, jenž dokáže korigovat náklon měřeného objektu, a také novými měřicími programy.

Přesné bezkontaktní měření vzdálenosti

Kapacitní snímače od firmy Micro-Epsilon slouží pro přesné bezkontaktní měření vzdálenosti do 10 mm s přesností až v řádu nanometrů. Fungují na principu deskového kondenzátoru: jednu elektrodu tvoří aktivní plocha snímače a druhou elektrodou je samotný měřený objekt. Z toho důvodu lze touto metodou měřit jen vodivé materiály. Změna vzdálenosti objektu způsobí změnu kapacity, kterou kalibrovaná jednotka přepočítá na změnu v jednotkách délky.

Nové konfokální systémy jsou kompaktnější

V tomto článku vám představíme novinky v portfoliu konfokálních systémů značky Micro-Epsilon. Konfokální systémy jsou standardně složeny z poměrně velkého kontroléru a malé sondy s optickým vláknem, kterou lze použít ve stísněných prostorách. Nové řady snímačů mají tento kontrolér třetinový, anebo dokonce integrovaný.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit