Главная > 10. Датчики положения и перемещения > 10.4. Оптические датчики > Лазерные датчики расстояния и перемещения > Baumer OM20

Лазерные датчики расстояния OM20

Лазерный датчик перемещения и измерения расстояния ОМ20 применяют для определения смещения объекта по отклонению отраженного луча.

Назначение лазерных оптических датчиков OM20

Лазерный оптический датчик перемещения и расстояния серии ОМ20 предназначен для определения смещения объекта в пределах дальности измерения по отклонению отраженного в точке облучения когерентного луча (импульса). При попадании на определенную область оптического приемника отраженного потока когерентного излучения (лазера) возникает изменение параметров аналогового сигнала, по которому можно оценить смещение.

Преимущества и особенности датчиков перемещения OM20

Особенностью работы OM20 является способность вести параллельную запись результатов нескольких измерений при короткой экспозиции.

Конструкция и принцип действия лазерного датчика расстояния дают возможность воспользоваться рядом преимуществ:

Лазерный датчик положения имеет компактные размеры и легко монтируется.
Настройка времени экспозиции позволяет регулировать точность измерения, в том числе на поверхностях с меняющимся профилем.
Пятно луча на поверхности имеет небольшие размеры, что позволяет исключить искажения измерений из-за неровностей.
При измерениях на структурированной поверхности и по материалам с текстурой отклонение по точности не выходит за пределы допусков.

Источник лазерного излучения имеет ограниченную мощность, переносит незначительную энергию и не оказывает воздействие на материалы и прочие объекты наблюдения – область попадания луча не нагревается и не претерпевает структурных изменений.

Датчик позволяет визуализировать и передавать результаты измерений на контрольно-регулирующую аппаратуру через несколько вариантов интерфейса интеграции с помощью IO-Link (DMS).

Принцип работы оптических датчиков OM20

Триангуляционный датчик перемещения ОМ20 использует принцип отклонения луча на разные углы в зависимости от расстояния от точки измерения до приемной линзы. Отправленный в первой фазе измерения импульс (луч) отражается от поверхности и возвращается назад, проходя через линзу, где происходит отклонение. В зависимости от угла определяется расстояние (изменение расстояния) и положение (изменение положения) объекта, так как отраженный сигнал попадает на разные области внутренней чувствительной зоны прибора.

Изменение аналогового сигнала по току/напряжению фиксируется и передается через аналоговый и цифровой вывод (интерфейс). Поскольку когерентный луч направлен на объект постоянно, измерение производится по коротким промежуткам времени с частотой 5 кГц. Конструктивно предусмотренные аналоговые и цифровые выводы позволяют вести измерение в импульсном и постоянном режиме и передавать информацию на ПЛК и другие устройства автоматики через встроенный интерфейс IO-Link или RS485 с протоколом Modbus RTU. Порядок передачи данных и работу датчика можно настроить с помощью режима настройки или обучения.

Особенности применения лазерных триангуляционных датчиков

При выборе датчика перемещения и расстояния серии ОМ20 следует учитывать его функциональные и эксплуатационные особенности:

В документации к прибору указаны типичные ошибки при его размещении, при которых возникает эффект отражения луча от посторонней поверхности, что приводит к получению неправильного результата измерения.
Приборы можно использовать группой, при этом расположение должно исключать перехват луча от одного датчика другим.
При монтаже важно выдержать расположение прибора и эталонной поверхности в параллельных плоскостях, чтобы исключить отражение луча с искажениями.
Оптические датчики могут проявлять чувствительность к вибрации и периодическим отклонениям от заданного положения, что приводит к неверной оценке угла отражения луча измерительными элементами.

Прибор позволяет получать вторичные эффекты в зависимости от области применения:

Оценка в реальном времени перемещения объекта измерения за счет изменения положения области контакта луча.
Получение информации о наличии/отсутствии объекта в области измерения.
Определение соответствия качества обработки поверхности заявленным параметрам и допускам.
Контроль работы станков ЧПУ, ОЦ и промышленных роботов с узлами и оснасткой, периодически покидающими зону наблюдения.

При использовании в промышленной технике лазерный триангуляционный датчик проявляет высокую чувствительность в обнаружении посторонних предметов, отклонениях деталей по геометрическим размерам, отклонениям при обработке поверхностей. Установка нескольких приборов в соответствии с разработанной схемой наблюдения позволяет сделать опосредованный вывод о форме детали во время и после обработки для идентификации. Прибор можно классифицировать как компонент системы автоматизации, формирующий комплекс сигналов о наличии и перемещении объектов, расстоянии до них и опосредованной оценки характера выполнения технологических процессов.

Лазерные оптические датчики расстояния и перемещения применяют в металлургии, металлообработке, в станках с ЧПУ и ОЦ, промышленных роботах и автоматизированных линиях. Прибор можно эксплуатировать в составе линий фасовки для организации подачи компонентов и тары. Следует обратить внимание на выбор датчика по типу и параметрам – когерентное излучение имеет ряд ограничений при работе в условиях запыленности, наличия плотных паров, высокой отражающей способности некоторых поверхностей. В каждом конкретном случае рекомендуется получить консультацию специалиста и установить целесообразность применения конкретного типа прибора.