In dit artikel staan we stil bij wat een laserlichtgordijn is, de werking ervan, de lijnlaser van het lasergordijn en waarvoor het lasergordijn gebruikt kan worden.
Wat is een laser-lichtgordijn?
Het zenderdeel van het lasergordijn zendt een gordijn van parallelle laserstralen uit. In het ontvangerdeel valt dit gordijn op een lijnsensor. Een object zal een deel, of volledige, lasergordijn afschermen voor het ontvangerdeel. De hoeveelheid afscherming of positie van de afscherming wordt gemeten.
Denk aan een plastic folie dat door het veld tussen de zender en ontvanger beweegt. In deze toepassing specifiek moeten de zender en ontvanger zodanig opgesteld worden dat de folie zich binnen een bereik van 50 mm bevindt. Het lasergordijn kan dan de positie en aanwezigheid van zelfs transparante folies detecteren.
De werking van een laser-lichtgordijn
Een object in het lasergordijn zorgt ervoor dat een deel van het lasergordijn niet ontvangen wordt door het ontvangerdeel. De parallelle laserstralen zorgen ervoor dat het object een scherpe schaduwrand creëert op de ontvanger. De zender en ontvanger kunnen als losse modules ingezet worden of als complete U-beugel uitvoering.
Een deel van het laserlicht wordt onderbroken door de aanwezigheid van de folie uit het voorgaande voorbeeld. Het onderbroken deel komt niet aan bij de ontvanger. Dit deel neemt de sensor waar als de folie.
De lijnlaser van een laserlichtgordijn
De lijnsensor bestaat uit honderden kleine lichtgevoelige cellen, zogenaamde pixels. Het laserlicht dat op pixels valt zorgt ervoor dat deze pixels een intensiteitssignaal afgeven. Pixels waar geen laserlicht op valt geven geen signaal af. In het geval een pixel half belicht wordt dan geeft deze ook een half intensiteitssignaal af. De intensiteitssignalen van iedere pixel worden door de sensor processor omgerekend naar een video signaal. Dit videosignaal wordt gebruikt om een drempelwaarde in te stellen. Waar het videosignaal de drempelwaarde kruist staat voor de rand van een object in het lasergordijn.
Bij 1 rand is het mogelijk deze rand te gebruiken als positie. 2 randen maken het mogelijk een diameter te meten. Bij 3 of 4 randen is het ook mogelijk de afstand tussen twee objecten te meten. De meetnauwkeurigheid start vanaf 2 μm, afhankelijk van het meetbereik van de set. De L-LAS-TB laser lichtgordijn sensoren zijn beschikbaar met een meetbereik in hoogte tussen 8mm en 98mm.
Het resultaat
Het is mogelijk deze via RS-232, ethernet, usb of via analoge uitgang door te geven aan de besturing. Ook via digitale uitgangen is het mogelijk om de sensor uit te laten sturen of een object binnen of buiten de ingestelde toleranties valt.
Applicaties voor laser-lichtgordijnen
Diameter- en positiebepaling
Zeer nauwkeurig diameters, posities of afstanden van of tussen objecten meten. Diameters of breedtes van objecten kunnen binnen het bereik van de sensor gemeten worden maar ook door middel van twee sensoren gemeten worden.
Gietvormen meten in de automotive industrie
Denk bijvoorbeeld aan de diameters van gietvormen in de auto-industrie. Deze gietvormen worden gebruikt om de turbo te produceren. Het lasergordijn helpt bij het controleren van de diameter van de turbo door deze tussen de zender en ontvanger te laten passeren. Door het onderbroken laserlicht kan de sensor zeer nauwkeurig bepalen wat de diameter is. Hierdoor wordt de kwaliteit van de onderdelen gewaarborgd omdat deze voldoen aan de gewenste diameter.
Breedte-inspectie van rolmaterialen
Hetzelfde kan gedaan worden voor objecten waarvan de breedte gecontroleerd moet worden. Denk hierbij aan plakband. Het plakband wordt continu tussen de zender en ontvanger heen gevoed. De kleinste afwijkingen kunnen hierdoor gedetecteerd worden waardoor alleen goed afgesneden stukken worden opgeleverd.
