Online Magazin für Konstruktion und Entwicklung

Hier finden Sie alles, was der Konstrukteur für seine Konstruktion und der Entwicklungsingenieur für seine Neuentwicklung vom Entwurf bis zur Qualitätssicherung in der Fertigung brauchen wie Produktneuheiten, deren Anwendungen, neue Technologien oder Forschungsergebnisse. Unternehmensmeldungen sowie Themen zu technologischen und Megatrends aller industriellen Branchen vervollständigen unser Angebot an Industrie News. Los geht's mit den Nachrichten.

Unternehmensmeldungen

Ebm-Papst will Industrielle Antriebstechnik an Siemens verkaufen
Die Ebm-Papst Gruppe hat angekündigt, den Geschäftsbereich Industrielle Antriebstechnik (IDT) an die Siemens AG zu verkaufen. Beide Seiten haben eine entsprechende Vereinbarung unterzeichnet.
Sensilo Werk Neubau von Jumo schreitet voran
Jumo errichtet im Technologiepark ein Werk für die Fertigung von Temperatur- und Drucksensoren mit einer Produktionsfläche von rund 13 000 m². Mit rund 50 Mio. Euro ist der Neubau die größte Investition in der Geschichte des Unternehmens.
3DExperience Word 2024 in Dallas
Zur 3DExperience World 2024 im Februar feierte Dassault Systèmes in Dallas, Texas, das 25-jährige Jubiläum der Veranstaltung. Das alljährlich stattfindende Anwendertreffen unterstützt die globale Community in der Entwicklung zukunftsfähiger Produkte und Prozesse.
Michael Koch GmbH bezieht neue Werkhalle
Im „Fabrikle“ von Michael Koch steht nun mehr Platz für die Montage kunden- und maschinenspezifischer sicherer Bremswiderstände zur Verfügung. Die neue moderne Halle wurde kürzlich von den Mitarbeitenden "im Sturm erobert".
Elon Musk verklagt OpenAI wegen Profitorientierung
Elon Musk reicht Klage gegen OpenAI und Geschäftsführer Sam Altman ein und wirft ihnen Vertragsbruch vor, das ursprünglich als gemeinnütziges konzipierte Unternehmen jetzt profitorientiert agiert.
FACHGEBIETE

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Fachgebieten

Kommunikationstechnik

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Weltweit erstes Omlox-Prüflabor in Betrieb genommen

Das erste Omlox-Prüflabor weltweit ist an den Start gegangen. Die PI erteilte dem Fraunhofer-Institut Lemgo die Zulassung als PI-Testlabor für Omlox.

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Schaltschrank

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Auf zum intelligenten Antriebsstrang für Predictive Maintenance

Das Modul Roba-brake-checker oder die drehmomentmessende Wellenkupplung von Mayr sorgen für intelligente Sicherheit in der smarten Produktion.

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Kunststoffe

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Die ersten 100 Igus Fahrräder gehen auf die Straße

Die ersten 100 Igus Urban Bikes gehen auf die Straße und in Köln wird eine eigene Produktion mit einer Kapazität von 10.000 Fahrrädern aufgebaut.

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Kupplungen

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Drehmoment messende Wellenkupplung

Die smarte Stahl-Lamellenkupplung Roba-drive-checker von Mayr kann mehr als nur Drehmomente übertragen und Wellenversatz ausgleichen.

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BRANCHENSPECIALS

Industrie News für Ihre Konstruktion und Entwicklung aus den Branchen

Lebensmitteltechnik

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Schmier- und Dichtungsoptimierte Linearführung

Schaeffler präsentiert Linearführungen für die Lebensmitteltechnik mit optimierten Dichtungen, Abstreifer und Langzeitschmiereinheit.

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Mobile Arbeitsmaschinen

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Flexibel anpassbares Gateway für die Agrartechnik

IFM Electronic stellt auf der Hannover Messe das Isobus Gateway vor, welches für landwirtschaftliche Geräte konzipiert und spezifisch anpassbar ist.

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Energietechnik

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All Electric Society – Zukunftsbild der Konnektivität

Harting gibt auf der Hannover Messe Preview einen Ausblick auf die Hannover Messe und zeichnet das Zukunftsbild einer „All Electric Society“.

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Umrichter

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Zertifizierter Servoregler mit Profisafe-Schnittstelle

Wittenstein stellt auf der Logimat einen sicherheitszertifizierte Servoregler mit Profisafe-Interface und integrierter Sicherheitskarte für FTS vor.

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MESSESPECIALS

Industriemesse News

Hannover Messe zweigt Energie für nachhaltige Industrie
Als ein vernetztes industrielles Ökosystem demonstrieren die Aussteller unter dem Leitthema Energizing a sustainable Industry, wie durch den Einsatz von Elektrifizierung, Digitalisierung und Automatisierung Klimaneutralität erzielt werden kann.
Control Messe 2024 | Branche freut sich schon auf Stuttgart
Die Control 2024, die bedeutende internationale Fachmesse für Qualitätssicherung, findet vom 23. bis 26. April in Stuttgart statt. Sie Messe legt einen besonderen Fokus auf Automatisierung und Digitalisierung.
SPS Nürnberg: Jetzt in 16 Hallen!
Die SPS – Smart Production Solutions vom 14. bis 16.11. 2023 verzeichnet ein deutliches Wachstum der Messe im Vergleich zum Vorjahr und ist auf dem Weg zum Vor-Corona-Niveau.

Optisch, berührungslos und präzise: Die Laser-Triangulation zählt zu den beliebtesten Verfahren der industriellen Wegmessung. Seit jeher wurde mit einem roten Laserlicht gearbeitet, da die verwendeten Empfangselemente hier die höchste Empfindlichkeit haben. Bei glühenden Objekten und transparenten oder organischen Materialien weist der rote Laser jedoch Defizite auf, die sich auf die Messgenauigkeit auswirken können. Die Sensoren mit dem blauen Laser von Micro-Epsilon lösen dieses Problem zuverlässig –  nicht nur bei der eindimensionalen  Abstandsmessung, sondern auch bei der Profil- und Konturerfassung.   

Micro Epsilon blauer Laser

Inhalt

 

Laser-Triangulation als optisches Standardmessverfahren

Micro Epsilon TriangulationssensorDie Laser-Triangulationssensoren zählen zu den optischen Standardmessverfahren. Die Triangulation realisiert optische Abstandsmessung durch Winkelberechnung innerhalb eines Dreiecks. Dabei emittiert eine Laserdiode einen Laserstrahl, der auf das Messobjekt gerichtet ist.

Die reflektierte Strahlung wird über eine Optik auf ein digitales Fotoelement (CCD-Zeile) abgebildet. Aus der Lage des Lichtpunktes auf dem Empfangselement wird der Abstand des Objekts zum Sensor berechnet. Die Daten werden über den meist internen Controller ausgewertet und über digitale oder analoge Schnittstellen ausgegeben.

Physikalisch bedingt ist das CCD-Element im infraroten (IR) Bereich deutlich empfindlicher als im ultra-violetten (UV), weshalb herkömmliche Sensoren mit dem roten Laserlicht (Wellenlänge von 670 nm) nahe dem IR-Bereich arbeiten. Dieser Ansatz funktioniert auf vielen Objekten. Einige Messaufgaben sind jedoch damit nicht lösbar. Verschiedene Objekte wie glühendes Metall emittieren einen hohen Anteil infraroter Strahlung.

Diese Strahlung stört den auf „rot“ getrimmten Sensor, so dass er ab einer Temperatur von ca. 700 °C keine vernünftige Messung mehr durchführt. Anders als bei Sensoren mit rotem Laser arbeitet der blaue Laser mit einer kürzeren Wellenlänge von 405 nm und damit nahe dem UV-Bereich des Spektrums. Somit hat ein blauer Laser einen maximalen Abstand zum Infrarot, sodass ihn emittierte IR-Strahlung nicht stört.

Blauer Laser dringt in die Oberfläche ein

Micro Epsilon LaserdiodeAbhängig vom Messobjekt dringt das herkömmliche rote Laserlicht mehr oder weniger stark in das Messobjekt ein und wird dort gestreut. Besonders bei organischen Messobjekten tritt dieser Effekt in Erscheinung. Da an der Oberfläche kein sauberer Bildpunkt entsteht, lässt sich kein exakter Abstand definieren.

Im Unterschied dazu dringt das blau-violette Laserlicht bei solchen Materialien durch die kürzere Wellenlänge nicht so weit in das Messobjekt ein. Der blaue Laser bildet auf der Oberfläche einen minimalen Laserpunkt und sorgt auch auf kritischen Messobjekten für stabile und präzise Ergebnisse.

Exakte Abstandsmessung auch in 3D

Die Vorteile der Triangulation mit der blauen Laserdiode gelten nicht nur für die eindimensionalen Messungen wie Abstand, Materialdicke und Vibration sondern auch für mehrdimensionale Qualitätskontrolle wie Profil- und Konturmessung.

So wurde die Baureihe der 2D/3D-Laser-Scanner mit den Modellen mit blauer Laserdiode erweitert. Die besonderen Eigenschaften der kurzen Wellenlänge ermöglichen den Einsatz unter bisher nicht praktikablen Bedingungen. Auch werden präzise Messungen an Oberflächen möglich, deren Reflektionseigenschaften oder Transparenz andere optische Messungen eigentlich ausschließen würden.


Abstandssensor mit schneller Time-of-flight Messmethode


Micro Epsilon LaserprofilscannerDie Modelle Scan Control 2600BL und 2900BL haben eine besonders kompakte Bauform dank der integrierten Kontrollelektronik. Dies ermöglicht den Einsatz in komplexen Maschinen, die nur wenig Platz für Sensorik lassen.

Profilfrequenzen von bis zu 4000 Hz schaffen die Grundlage für die Nutzung in Hochgeschwindigkeits-Anwendungen beispielsweise zur Schienenvermessung von fahrenden Zügen aus.

Dabei sind verschiedene Messbereiche von 25 bis zu 140 mm sowohl in Z-Richtung (Abstand) als auch in X-Richtung (Laserlinienlänge) verfügbar. Zur Messwertübertragung dient eine Ethernet- (UDP, Modbus) und eine serielle Schnittstelle (RS422, Modbus).

Außerdem können analoge Signale oder digitale Schaltsignale über eine Output-Unit ausgegeben werden. Die blauen Laserprofilscanner Scan Control 2600BL und 2900BL eignen sich besonders für Messungen auf rot glühenden Metallen sowie (halb-)transparenten und organischen Materialien.

Laser-Profilmessung mit Scan Control

Häufige Fragen

Wie funktioniert ein Lasersensor?

Ein Lasersensor funktioniert, indem er einen Laserstrahl auf ein Objekt richtet und das reflektierte Licht misst, um Informationen über die Position, Abstand oder andere Eigenschaften des Objekts zu erhalten. Es gibt verschiedene Arten von Lasersensoren zur Entfernungsmessung, die auf unterschiedlichen Prinzipien basieren: Laser-Triangulation, Laser-Time-of-Flight, Laser-Doppler Effekt.

Was ist Laser Triangulation?

Triangulation ist ein Mess-Prinzip, bei dem Winkel in einem Dreieck verwendet werden, um die Position oder Entfernung eines Punktes zu bestimmen. Das Prinzip basiert darauf, dass in einem Dreieck, dessen Seitenlängen und Winkel bekannt sind, die Position der Eckpunkte eindeutig bestimmt werden kann. In der praktischen Anwendung, insbesondere bei der Laser-Triangulation, wird ein Laserstrahl auf ein Objekt gerichtet und der reflektierte Strahl von einem Detektor erfasst. Aus dem Winkel zwischen dem ausgesendeten und dem reflektierten Strahl sowie der bekannten Distanz zwischen Laserquelle und Detektor lässt sich die Entfernung zum Objekt berechnen.

Was machen Lasertriangulationssensoren?

Lasertriangulationssensoren messen die Entfernung zu einem Objekt, indem sie die Winkel-Abweichung des reflektierten Laserstrahls auswerten. Der Sensor emittiert einen Laserstrahl, der auf das Objekt trifft und zum Sensor zurückreflektiert wird. Die Position des reflektierten Strahls auf einem Detektor gibt die Entfernung zum Objekt an.

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Autorenangabe
Christian Kämmerer

Christian Kämmerer, MBA ist
Produktmanager Laser-Profilscanner bei der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH +Co. KG, Ortenburg.