Laser afstandssensoren

Laser afstandssensoren voor industriële metingen

Een laser afstandssensor is een contactloze meetsensor waarmee de afstand tot een object of oppervlak nauwkeurig kan worden bepaald. Afhankelijk van de toepassing kan dezelfde techniek worden gebruikt voor afstandsmeting, hoogtemeting, positiemeting en maatcontrole.

Door de geconcentreerde laserbundel ontstaat een relatief kleine meetspot. Hierdoor kunnen laser sensoren nauwkeurig meten op kleine onderdelen of specifieke punten van een product.

Ze worden veel toegepast binnen:

• machinebouw
• industriële automatisering
• productielijnen
• kwaliteitscontrole
• verpakkingsmachines
• handling-systemen
• logistieke installaties
• robotica
• positioneertoepassingen

Hoe werkt een laser afstandssensor?

Een laser afstandssensor stuurt een gerichte laserbundel naar het te meten object. Op basis van het gereflecteerde licht bepaalt de sensor de afstand tot het oppervlak.

Afhankelijk van de sensor en het benodigde meetbereik kan hiervoor bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van triangulatie of een time-of-flight-meetprincipe.

Welke techniek het beste past, hangt onder andere af van:

• meetbereik
• gewenste nauwkeurigheid
• grootte van het meetpunt
• snelheid van het proces
• materiaal en oppervlak
• beschikbare montageruimte

Bij korte meetafstanden en nauwkeurige positionering zijn andere eigenschappen belangrijk dan bij metingen over grotere afstanden.

Laser meetsensor voor nauwkeurige positiemeting

Laser sensoren worden veel gebruikt voor contactloze positiemeting.

De sensor meet continu de afstand tot een product of machineonderdeel. Wanneer de positie verandert, verandert ook de gemeten afstand.

Hiermee kan bijvoorbeeld worden gecontroleerd:

• of een onderdeel correct is gepositioneerd
• of een product de juiste positie heeft bereikt
• of een machineonderdeel is verplaatst
• of een oppervlak zich binnen de gewenste tolerantie bevindt
• of een beweging correct verloopt

De meetwaarde kan vervolgens worden gebruikt voor procesbewaking, kwaliteitscontrole of terugkoppeling naar de machinebesturing.

Hoogte meten met een laser sensor

Een laser afstandssensor kan ook worden gebruikt voor hoogtemeting.

Door vanaf een vaste positie de afstand tot het productoppervlak te meten, kunnen hoogteverschillen tussen producten of onderdelen worden gecontroleerd.

Dit is interessant voor toepassingen zoals:

• controle van producthoogte
• verificatie van onderdelen
• detectie van hoogteverschillen
• controle van positionering
• kwaliteitsbewaking in productielijnen

Een kleine lasermeetspot is vooral nuttig wanneer slechts een klein gedeelte van het product gemeten moet worden.

Contactloos afstand meten

Een belangrijk voordeel van een laser afstandssensor is dat de meting volledig contactloos plaatsvindt.

Hierdoor hoeft de sensor het product of machineonderdeel niet fysiek aan te raken.

Dit maakt laser afstandsmeting interessant wanneer:

• het object beweegt
• contact met het product ongewenst is
• weinig mechanische slijtage gewenst is
• snel achter elkaar producten worden gemeten
• kleine onderdelen gecontroleerd moeten worden
• beperkte inbouwruimte beschikbaar is

Bij toepassingen waar juist direct mechanisch contact mogelijk en gewenst is, kan een contactmeetsensor een alternatief zijn.

Laser displacement sensors

De Engelse term laser displacement sensor wordt veel gebruikt voor laser meetsensoren die zeer kleine veranderingen in positie of afstand registreren.

Deze sensoren worden toegepast wanneer niet alleen moet worden vastgesteld óf een object aanwezig is, maar juist hoe ver een object zich van de sensor bevindt.

Daarmee verschillen ze van standaard detectiesensoren, die meestal vooral een schakelbeslissing geven.

Een laser displacement sensor levert meetinformatie waarmee bijvoorbeeld:

• afstandsveranderingen kunnen worden gevolgd
• posities kunnen worden gecontroleerd
• hoogteverschillen zichtbaar worden
• productieprocessen kunnen worden bewaakt
• maat- en kwaliteitscontroles kunnen worden uitgevoerd

Laser sensor voor kwaliteitscontrole

Binnen geautomatiseerde productielijnen worden laser meetsensoren veel ingezet voor kwaliteitscontrole.

Doordat een afstand of positie continu kan worden gemeten, kan de machine controleren of een product binnen de gewenste geometrische grenzen valt.

Voorbeelden zijn:

• hoogtecontrole
• positiecontrole
• maatcontrole
• controle van productaanwezigheid én positie
• detectie van afwijkingen tussen producten

Dit kan helpen om afwijkingen al tijdens het productieproces te detecteren.

Bekijk ook onze sensoroplossingen voor andere mogelijkheden voor industriële detectie en kwaliteitscontrole.

Laser afstandssensor voor dynamische toepassingen

Dankzij hun snelle responstijd en hoge meetfrequentie kunnen laser afstandssensoren worden ingezet bij bewegende producten en dynamische processen.

Dit is relevant wanneer producten met snelheid door een machine bewegen en iedere meting snel moet worden verwerkt.

Bij dynamische toepassingen moet daarom niet alleen naar de nauwkeurigheid worden gekeken, maar ook naar:

• responstijd
• meetfrequentie
• productsnelheid
• afstand tussen producten
• stabiliteit van de meetwaarde
• verwerking door de machinebesturing

Een zeer nauwkeurige sensor is niet automatisch geschikt wanneer de meetfrequentie onvoldoende is voor het proces.

Waar moet u op letten bij het kiezen van een laser afstandssensor?

De juiste laser afstandssensor kiezen vraagt om een combinatie van mechanische, optische en meettechnische eigenschappen.

De datasheet alleen vertelt daarom niet altijd of een sensor in de praktijk goed zal functioneren. De volledige toepassing moet worden meegenomen.

Meetbereik, nauwkeurigheid en resolutie

Bij laser afstandssensoren worden meetbereik, nauwkeurigheid en resolutie soms door elkaar gehaald, terwijl ze verschillende eigenschappen beschrijven.

Meetbereik

Het meetbereik geeft aan binnen welk afstandsgebied de sensor kan meten.

Nauwkeurigheid

De nauwkeurigheid geeft aan hoe dicht de gemeten waarde bij de werkelijke afstand ligt.

Resolutie

De resolutie geeft aan hoe klein een verandering in afstand kan zijn voordat deze door de sensor kan worden waargenomen.

Welke waarde het belangrijkst is, hangt af van de toepassing.

Voor eenvoudige positiecontrole kan een groter meetbereik belangrijk zijn, terwijl bij nauwkeurige kwaliteitscontrole juist resolutie en meetstabiliteit bepalend kunnen zijn.

Invloed van kleur en oppervlak

Het oppervlak van het object kan invloed hebben op een optische meting.

Donkere, glanzende, sterk reflecterende of wisselende oppervlakken kunnen zich anders gedragen dan matte en gelijkmatige oppervlakken.

Bij selectie van een laser meetsensor kijken we daarom niet alleen naar de gewenste afstand, maar ook naar:

• materiaal
• kleur
• reflectie
• oppervlakteruwheid
• meetrichting
• mogelijke beweging van het object

Voor complexe of sterk afwijkende oppervlakken kan een ander meetprincipe beter geschikt zijn.

Laser afstandssensor of ultrasone sensor?

Zowel laser afstandssensoren als ultrasone meetsensoren kunnen contactloos afstand meten, maar het meetprincipe verschilt sterk.

Een laser sensor is vooral interessant wanneer een kleine meetspot, hoge nauwkeurigheid en snelle respons belangrijk zijn.

Ultrasone sensoren kunnen interessant zijn wanneer een groter detectiegebied gewenst is of wanneer optische eigenschappen van het object minder bepalend moeten zijn.

De juiste keuze hangt af van:

• gewenste meetafstand
• nauwkeurigheid
• objectgrootte
• materiaal
• oppervlak
• snelheid
• omgeving

Laser afstandssensor of contactmeetsensor?

Een contactmeetsensor meet door fysiek contact te maken met het product.

Dit kan zeer stabiel zijn wanneer het product mechanisch aangeraakt mag worden.

Een laser afstandssensor is juist interessant wanneer:

• contactloos meten gewenst is
• producten snel bewegen
• mechanische slijtage moet worden beperkt
• kwetsbare oppervlakken niet mogen worden aangeraakt
• een klein meetpunt nodig is

Beide technieken hebben dus hun eigen toepassingsgebied.

Laser sensor of confocale sensor?

Voor zeer nauwkeurige optische metingen kan ook een confocale sensor worden toegepast.

Welke techniek beter past, hangt af van de vereiste nauwkeurigheid, het objectoppervlak, meetbereik en de geometrie van de toepassing.

Bij een nieuwe meettoepassing is het daarom verstandig niet direct één meetprincipe vast te leggen, maar eerst de technische eisen van de meting te bepalen.

Laser sensor of Eddy Current sensor?

Een Eddy Current sensor wordt toegepast voor contactloze meting op elektrisch geleidende materialen.

Een laser sensor werkt optisch en kan daardoor voor andere materialen en oppervlakken geschikt zijn.

De keuze hangt onder andere af van:

• materiaal
• meetafstand
• benodigde nauwkeurigheid
• omgeving
• snelheid
• beschikbare ruimte

Laser sensor of LVDT?

Een LVDT verplaatsingsopnemer is een andere techniek voor nauwkeurige verplaatsingsmeting.

Een LVDT wordt vaak gekozen wanneer lineaire beweging rechtstreeks mechanisch kan worden gemeten. Een laser afstandssensor heeft juist het voordeel van een contactloze meting.

Welke oplossing beter past, hangt af van de constructie en de eisen van de toepassing.

Toepassingen van laser afstandssensoren

Laser meetsensoren worden onder andere ingezet voor:

• afstandsmeting
• hoogtemeting
• positiemeting
• maatcontrole
• kwaliteitscontrole
• productpositionering
• bewegingscontrole
• controle van machineonderdelen
• productinspectie
• procesbewaking
• robotica en handling
• metingen in verpakkingsmachines

Laser afstandssensoren in machinebouw

Binnen de machinebouw worden laser afstandssensoren gebruikt wanneer een machine niet alleen moet weten of een product aanwezig is, maar ook een daadwerkelijke afstand of positie nodig heeft.

De meetwaarde kan worden gebruikt voor bijvoorbeeld:

• positioneren
• controleren
• corrigeren
• bewaken
• sorteren
• kwaliteitscontrole

Bij nieuwe machines kan de sensor direct worden afgestemd op het meetbereik en de besturing.

Bij retrofit en vervanging moet een nieuwe sensor daarnaast passen binnen de bestaande mechanische en elektrische installatie.

Laser afstandssensor vervangen

Moet een bestaande laser afstandssensor of laser displacement sensor worden vervangen omdat deze defect, verouderd of niet meer leverbaar is?

Dan is alleen hetzelfde meetbereik meestal niet voldoende om te bepalen of een nieuwe sensor geschikt is.

Bij vervanging vergelijken we onder andere:

• fabrikant en typenummer
• meetbereik
• nauwkeurigheid
• resolutie
• meetspot
• responstijd
• meetfrequentie
• montage-afmetingen
• aansluiting
• integratie met de bestaande besturing
• materiaal en oppervlak van het meetobject

Hiermee kan worden beoordeeld of een sensor van een ander merk daadwerkelijk een technisch passend alternatief vormt.

Heeft u een typenummer of datasheet van de bestaande sensor? Stuur deze dan mee. Indusen kan op basis daarvan zoeken naar een technisch én economisch passend alternatief.

Merken laser afstandssensoren

Bij Indusen vindt u industriële laser afstandssensoren van onder andere Omron en Akusense.

Omron biedt laser meetsensoren voor nauwkeurige industriële meet- en positioneertoepassingen. Akusense biedt daarnaast verschillende laser sensoren voor afstands- en meettoepassingen binnen machinebouw en automatisering.

Bij selectie kijken we niet uitsluitend naar het merk. Meetprestaties, toepassing, beschikbaarheid en kosten worden gezamenlijk meegenomen.

Veelgestelde vragen over laser afstandssensoren

Wat is een laser afstandssensor?

Een laser afstandssensor is een contactloze meetsensor die met een laserbundel de afstand tot een object of oppervlak bepaalt.

Wat kan een laser sensor meten?

Afhankelijk van de toepassing kan een laser sensor worden gebruikt voor afstandsmeting, hoogtemeting, positiemeting en maatcontrole.

Wat is een laser displacement sensor?

Een laser displacement sensor is een laser meetsensor die veranderingen in afstand of positie nauwkeurig registreert. De Engelse benaming wordt veel gebruikt binnen industriële meettechniek.

Wat is het verschil tussen een laser sensor en een gewone optische sensor?

Een standaard optische detectiesensor wordt vooral gebruikt om te bepalen of een object aanwezig is. Een laser meetsensor wordt gebruikt wanneer een daadwerkelijke afstand of positie moet worden gemeten.

Waar moet ik op letten bij een laser afstandssensor?

Belangrijke eigenschappen zijn onder andere meetbereik, nauwkeurigheid, resolutie, meetspot, responstijd, meetfrequentie, oppervlak van het object en montage.

Kan een laser afstandssensor bewegende producten meten?

Veel industriële laser sensoren zijn geschikt voor dynamische toepassingen. Of een uitvoering snel genoeg is, hangt vooral af van de responstijd en meetfrequentie.

Kan ik een laser sensor van een ander merk gebruiken?

Dat is vaak mogelijk wanneer meetbereik, nauwkeurigheid, resolutie, responstijd, montage en integratie met de besturing voldoende overeenkomen.

Hulp bij selectie of vervanging van een laser afstandssensor

Zoekt u een laser afstandssensor voor afstandsmeting, hoogtemeting, positiemeting of kwaliteitscontrole? Of moet een bestaande laser meetsensor worden vervangen?

Stuur ons bij voorkeur:

• fabrikant en typenummer
• datasheet van de bestaande sensor
• gewenst meetbereik
• benodigde nauwkeurigheid of resolutie
• informatie over het te meten materiaal
• snelheid van het proces
• beschikbare montageruimte
• korte omschrijving van de toepassing

Indusen vergelijkt de technische eigenschappen en helpt bij het selecteren van een passende laser afstandssensor of technisch alternatief.

Bekijk daarnaast onze meetsensoren, sensoroplossingen en retrofit & vervanging voor ondersteuning bij industriële meet- en sensorvraagstukken.