Lazer Sensörler: Tüm Tipler ve Çalışma Şekilleri
Lazer sensörler endüstriyel otomasyon için çeşitli uygulama alanlarında kullanılır. Uygulama alanlarındaki çeşitlilik farklı tipte lazer sensörlere olan talebi beraberinde getirir. Algılama, ölçüm veya konumlandırma için uygulamalar vardır. Farklı lazer sensörlerinin ortak özelliği lazer ışığının kullanımının sağladığı avantajlardır. İlk avantaj yüksek ışık yoğunluğudur, bu da çok hassas ölçüm, konumlandırma veya algılama (nanometrelere kadar) sağlar. Bir diğer avantaj ise ölçüm hızıdır; bu, ortam olarak ışığın kullanılması nedeniyle çok yüksektir.
Lazer ışığı temelinde çalışan farklı sensör tipleri şunlardır:
- Lazer mesafe sensörleri
- Deplasman sensörleri
- Lazer projektörler
- Lazer ışık perdeleri
- Lazer fotoelektrik sensörler
- Konumlandırma lazerleri
- Lazer kenar algılama sensörleri
Aşağıda farklı lazer sensörlerini, çalışma şekilleri ve farklı uygulamalarda kullanılabilirliklerinin açıklamalarıyla birlikte ele alacağız.
Lazer mesafe sensörleri
Lazer mesafe sensörleri mesafeleri ölçer ve büyük mesafelerde ölçümler yapmasına olanak tanır. Bu mesafe sensörleri, sensörün bir lazer ışını yaydığı ve ondan gelen yansımayı aldığı anlamına gelen Uçuş Süresi (ToF) ilkesi temelinde çalışır. Lazer ışığının gönderilmesi ve alınması arasında geçen süre, lazer mesafe sensörünün mesafeyi dahili olarak belirleyebilmesini sağlar. Ölçümlerin yapılabileceği mesafe seri başına farklılık gösterir.
Örneğin, Sensor Partners'ın LAM 300 serisi, 3000 metreye kadar ölçüm aralığına sahip! Bu tip sensörlerin uygulamaları şunlardır: Silolarda seviye ölçümleri , depolarda akış optimizasyonu ve konteyner terminallerinde gemilerin bağlanması . Sensör, belirli bir nesneye olan mesafeyi doğru bir şekilde hesaplar ve örneğin bir silonun önceden tanımlanmış bir maksimum değerden daha fazla doldurulmamasını sağlar. Birkaç lazer mesafe sensörü , havadaki gaz ve/veya toz nedeniyle patlama riski olan ortamlarda kullanılabilmeleri için ATEX versiyonunda mevcuttur .
Mesafe ölçümleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Lazer mesafe sensörleri
Lazer mesafe sensörleri mesafeleri ölçer ve büyük mesafelerde ölçümler yapmasına olanak tanır. Bu mesafe sensörleri, sensörün bir lazer ışını yaydığı ve ondan gelen yansımayı aldığı anlamına gelen Uçuş Süresi (ToF) ilkesi temelinde çalışır. Lazer ışığının gönderilmesi ve alınması arasında geçen süre, lazer mesafe sensörünün mesafeyi dahili olarak belirleyebilmesini sağlar. Ölçümlerin yapılabileceği mesafe seri başına farklılık gösterir.
Örneğin, Sensor Partners'ın LAM 300 serisi, 3000 metreye kadar ölçüm aralığına sahip! Bu tip sensörlerin uygulamaları şunlardır: Silolarda seviye ölçümleri , depolarda akış optimizasyonu ve konteyner terminallerinde gemilerin bağlanması . Sensör, belirli bir nesneye olan mesafeyi doğru bir şekilde hesaplar ve örneğin bir silonun önceden tanımlanmış bir maksimum değerden daha fazla doldurulmamasını sağlar. Birkaç lazer mesafe sensörü , havadaki gaz ve/veya toz nedeniyle patlama riski olan ortamlarda kullanılabilmeleri için ATEX versiyonunda mevcuttur .
Mesafe ölçümleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz.
Deplasman sensörleri
Bu sensörler mesafeleri ölçmeyi değil, belirli bir aralıktaki nesneleri ve/veya insanları algılamayı hedefler. Bu tür lazer sensörlerine bir örnek, 50 ila 210 mm arasında bir ölçüm aralığına sahip L-LAS-LT-130-SL'dir . Sensör bir lazer ışık huzmesi yayar ve geçen bir nesneden bir yansıma alır, bu da alınan yansımayı bir algılama olarak değerlendirmesini sağlar.
Uygulamalar açısından, tedarik hızının ayarlanabilmesi için bir konveyör bandında tedarik edilen şişelerin sayılması düşünülebilir. Bu, birikim bandında birikmeyi önler.
Yer değiştirme lazerleri uygulanabilirlik açısından çok daha çok yönlüdür. Bu sensörler örneğin çelik plakaların kalınlık ölçümlerinde, şekil-özel ürünlerin profil ölçümlerinde ve bir konveyör bandı üzerinde malzemelerin konumlandırılmasında kullanılabilir.
Lazer projektörler
Bunlar, istenilen bir yüzeye lazer projeksiyonu sağlayabilen lazerlerdir. Projeksiyon, kenar boşluklarını ve boyutları veya sadece bir uygulama içindeki bir konumlandırmayı belirlemek için kullanılır. Lazer projektörün çalışması ve kullanılabilirliği hakkındaki açıklama kendi başına bir makaledir.
Lazer projektörü otomotiv, tekstil veya elektronik gibi birçok endüstride kullanışlıdır. Z-Laser'ın ZLP1 lazer projektörü, örneğin Audi R8'in gövdesinin üretiminde kullanılmıştır. Projeksiyon lazerleri, bileşenlerin doğru şekilde bağlanmasını garantilemek gibi konumlandırma amaçları için kullanılabilir.
Lazer ışık perdeleri
Bu lazerler bir verici ve bir alıcıdan oluşur. Bunların arasında yayılan paralel lazer ışınlarından oluşan bir bariyer vardır. Bunlardan geçen nesneler yalnızca algılanmakla kalmaz, aynı zamanda ölçülür.
Örneğin, L-LAS-TB-CL serisi, çapları, konumlandırmayı veya web kenarı kontrolünü belirlemek için kullanılan lazer ışık ızgaralarından oluşur. Bir konveyör bandındaki PVC boruların çapındaki sapmaları tespit etmeyi düşünün.
Lazer fotoelektrik sensörler
Bu lazer sensörleri, ürünlerin sayılması veya algılanması gibi işlemlerin yüksek hızlarda gerçekleştirildiği kendi uygulama alanlarına çok uygundur. Tetik sensörleri olarak da bilinen fotoelektrik lazer sensörleri , yüksek hızlarda algılama yapabilmeleri nedeniyle benzersizdir. Bu lazer sensörlerinin anahtarlama frekansı 300 kHz'ye kadardır. Bu nedenle, bu lazer tetik sensörleri, bir konveyör bandında yüksek hacimlerde ve yüksek hızlarda bisiklet zincirlerindeki zincir halkalarını sayma gibi uygulamalarda kullanılır.
Bu tür uygulamalarda tetikleyici sensörler yalnızca sayma sensörü olarak değil, aynı zamanda başka bir sensörün sürekli olarak algılamak zorunda kalmamasını ve yalnızca gerçekten bir şey algılandığında çalışmasını sağlayan bir tetikleyici olarak da yapılandırılabilir. Fotoelektrik lazer sensörü bu durumda diğer sensörü "etkinleştirir". Çalışma şekli çoğu lazer sensörüne benzerdir: bir lazer ışığı yayılır ve sensör bir nesneden gelen yansımaya dayanarak bir algılama algılar. Ayrıca, fotoelektrik lazer sensörleri farklı tasarımlarda gelir: çatal, küp ve silindir şeklinde.
Bu sensörlerle ilgili olarak düşünülebilecek bir diğer yaygın uygulama ise kabartmalı kağıt üzerindeki basılı bir satırın sürekli olarak sapmalara karşı denetlenmesi gerekliliğidir.
Konumlandırma lazerleri
Bu lazerler, ürünlerin konumlandırılması ve üzerinde görsel bir araç olarak çeşitli uygulamalarda kullanılır. Bir ağaç gövdesini düz bir çizgide kesmek için bir ağaç testeresinin konumlandırılmasını düşünün. Ek olarak, bu lazerler örneğin vidaların takılması için konumlandırmaya da yarar. Örneğin, Z-Laser'ın ZM18 serisi , lazer ışığını farklı şekillerde yansıtabilen yeşil, kırmızı ve kızılötesi renklerde konumlandırma lazerlerinden oluşur: nokta , çizgi ve çapraz şekilli.
Bu lazer sensörlerinin çalışması çoğu lazerden farklıdır. Yani, konumlandırma lazerleri bir projeksiyon iletir ve daha fazla yansıma almaz veya işlemez.
Lazer kenar algılama sensörleri
RED serisi Sensör Enstrümanları, hat içi algılamalar ve bir ürünün veya nesnenin bir tarafını saymak için kullanılan kenar algılama sensörlerinden oluşur. Sensörler üretim hattına monte edilir ve sayımı yandan gerçekleştirir. Bu lazer ayrıca yayılan bir lazer ışığı ve malzemeden alınan yansımanın işlenmesiyle çalışır.
Bu sensörler genellikle, birikimleri ve üretim hatalarını sınırlamak için farklı malzemelerden (kağıt, karton, demir vb.) yapılmış (ince) levha ve plakaların kalınlık temelinde algılanması gereken uygulama alanlarında kullanılır. Örneğin, RED -110, malzemeler arasındaki 0,1 mm'den fazla olmayan bir geçiş farkını tanır! Sensör ayrıca , algılanacak nesnenin kontrast ve parlaklık farklılıklarına duyarsız olacak şekilde optimize edilmiş bir yazılımla donatılmıştır .