Sensores de triangulación láser

Ambas tecnologías utilizan la triangulación óptica como principio de funcionamiento, pero resuelven problemas de medición fundamentalmente diferentes.

Un sensor de triangulación láser mide un solo punto. Devuelve un valor de distancia por ciclo de medición — la distancia desde el sensor hasta un punto de la superficie del objeto. Esto lo convierte en la herramienta adecuada para la medición de desplazamiento, posición, vibraciones, espesor y nivel, cuando se necesitan datos rápidos y exactos desde una ubicación definida.

A escáner láser 2D proyecta una línea láser completa en lugar de un punto, capturando simultáneamente cientos o miles de mediciones de distancia a través de la sección transversal del objeto. La salida es un perfil completo — forma, anchura, altura, contorno — en lugar de un único valor. Cuando el objeto o el escáner se mueve, los perfiles sucesivos se combinan en un modelo de superficie 3D.

La regla práctica: si necesita saber a qué distancia está la superficie, utilice un sensor de triangulación láser. Si necesita saber qué forma tiene la superficie, utilice un escáner láser 2D. En muchos sistemas de producción, ambas tecnologías se utilizan conjuntamente — sensores de triangulación para un control rápido basado en puntos, escáneres 2D para la verificación de geometría y perfil.

El rango de parámetros medibles es más amplio de lo que sugiere el nombre. Los sensores de triangulación láser Riftek RF60x se utilizan para:

• Desplazamiento y posición — seguimiento del movimiento o la posición de un objetivo con respecto a una referencia fija
• Dimensiones — medición de la longitud, la altura, el escalón o el espesor de componentes, incluidas láminas y películas delgadas
• Perfil de superficie — creación de un perfil 1D de una superficie mediante el escaneado con el sensor o el desplazamiento del objeto
• Excentricidad y vibraciones — detección de la excentricidad radial o axial de piezas giratorias, medición de la amplitud y la frecuencia de las vibraciones
• Clasificación — detección de la presencia, la altura o la posición de objetos en un transportador para la clasificación automatizada
• Niveles de líquidos y materiales a granel — medición de nivel sin contacto en depósitos, tolvas y recipientes abiertos
• Deformación — monitorización de la deflexión estructural o la dilatación térmica bajo carga

La serie de sondas láser RF609 amplía esta capacidad a la medición del diámetro interior de orificios desde 9 mm, lo que hace que la tecnología de triangulación sea aplicable a tareas de inspección de orificios a las que los sensores externos estándar no pueden acceder.

La línea RF60x cubre un rango excepcionalmente amplio — desde 2 mm hasta 2 500 mm — distribuido en series de modelos especializadas:

RF603 — la serie universal. 26 modelos que cubren rangos desde 2 mm hasta 1 250 mm. Linealidad ±0,05% del rango, frecuencia de muestreo 9,4 kHz. Disponible con láser rojo o azul. La elección estándar para la mayoría de las aplicaciones de medición industrial.

RF603HS — versión de alta velocidad de RF603. Los mismos rangos de medición (2 mm a 1 250 mm), pero con frecuencias de muestreo de hasta 70 kHz. Diseñada para capturar eventos rápidos, vibraciones y procesos de producción de alta velocidad.

RF602 — sensores supercompactos (39,5 × 30,5 × 17 mm, 40 g) para rangos desde 10 mm hasta 500 mm. Linealidad ±0,05%, frecuencia de muestreo 9,4 kHz. Se utilizan cuando el espacio de instalación es la limitación principal.

RF600 — sensores de base grande y largo alcance que cubren de 10 mm a 2 500 mm. Cuerpo del sensor 170 × 61 × 31 mm, 500 g. Diseñados para la medición remota de objetos grandes, superficies calientes y aplicaciones en exteriores.

RF609 / RF609Rt — sondas láser para la medición del diámetro interior. Diámetro del cuerpo del sensor desde 9 mm, medición de orificios de 9,2 mm a 48 mm de diámetro. Exactitud ±2 µm.

RF60i — sensores especializados para la medición del perfil del pavimento y la textura de la superficie de la carretera. Alta resistencia a la radiación solar, funcionamiento estable sobre superficies húmedas, frecuencia de medición de hasta 70 000 Hz.

RF605 — sensores compactos para rangos de 50 mm a 500 mm. Ya no se recomiendan para nuevos proyectos, ya que esta serie se está eliminando progresivamente.

RF603 y RF603HS comparten la misma carcasa, peso y rangos de medición — de 2 mm a 1 250 mm — y visualmente son casi idénticos. La diferencia clave es la frecuencia de muestreo y la especificación de linealidad correspondiente.

RF603 mide hasta 9,4 kHz con una linealidad de ±0,05% del rango. Esto es suficiente para la gran mayoría de tareas de medición industrial — control dimensional, monitorización del desplazamiento, medición de nivel y escaneado de perfiles a velocidades de producción estándar.

RF603HS mide hasta 70 kHz — aproximadamente 8 veces más rápido — con una linealidad de ±0,1% del rango a velocidad máxima. Esto lo convierte en la elección adecuada cuando el objetivo de medición se mueve rápido, vibra o cuando el evento que se captura es breve: líneas de extrusión de alta velocidad, análisis de vibraciones, perfilado de superficies de carretera desde un vehículo en movimiento o cualquier aplicación en la que 9,4 kHz sea insuficiente para capturar la dinámica del proceso.

La contrapartida es la linealidad: RF603HS a 70 kHz está especificado en ±0,1% frente a ±0,05% para RF603. Si su aplicación no requiere alta velocidad, RF603 ofrece mejor exactitud a menor coste.

El RF609 es una sonda láser especializada diseñada para una tarea que los sensores de triangulación externos estándar no pueden realizar: medir el diámetro interior y la geometría de agujeros, orificios y tubos desde el interior.

El cuerpo de la sonda es cilíndrico — de 9 mm o 15 mm de diámetro según el modelo — lo que permite insertarla en orificios y medir la superficie interior girando alrededor del eje del orificio. Cubre diámetros interiores de 9,2 mm a 48 mm con una exactitud de medición de ±2 µm y una frecuencia de muestreo de 9,4 kHz.

La variante RF609Rt incluye un anillo rozante integrado, que permite una rotación continua de 360° sin enrollamiento del cable — esencial para la inspección completamente automatizada del diámetro interior integrada en líneas de producción o máquinas CNC.

Utilice el RF609 cuando necesite una medición sin contacto del diámetro del orificio, la ovalidad o el perfil de la superficie interior — en aplicaciones como orificios mecanizados de precisión, orificios de cilindros hidráulicos, cuerpos de inyectores o cualquier cavidad cilíndrica en la que un sensor externo no tenga línea de visión hacia la superficie que se va a medir.

La mayoría de los sensores RF60x están disponibles en versiones con láser rojo (660 nm) y azul (405/450 nm). La elección depende del material y de las condiciones de la superficie del objetivo de medición.

Láser rojo (660 nm) es la opción estándar y funciona bien en la mayoría de los materiales industriales: metales, plásticos, cerámica, superficies pintadas y piezas mecanizadas. Es la elección predeterminada adecuada salvo que el material presente un reto específico.

Láser azul (405/450 nm) se recomienda en tres situaciones. En primer lugar, para materiales orgánicos y semitransparentes — caucho, madera, productos alimentarios, tejido biológico — donde un láser rojo penetra bajo la superficie y devuelve una señal difusa e inestable. La longitud de onda azul, más corta, se refleja limpiamente en la capa superficial sin dispersión subsuperficial. En segundo lugar, para superficies metálicas al rojo vivo o incandescentes, donde el espectro de emisión térmica se solapa con la longitud de onda del láser rojo y degrada la relación señal-ruido; el láser azul está lo suficientemente alejado del pico de emisión como para permanecer estable. En tercer lugar, para algunos plásticos y revestimientos translúcidos donde la reflexión superficial con láser rojo es insuficiente.

Si su aplicación implica alguna de estas condiciones, especifique la opción BLUE al realizar el pedido. Para superficies metálicas y opacas estándar en un entorno de fábrica, la versión con láser rojo es suficiente y normalmente más rentable.

Los sensores RF60x proporcionan salidas tanto digitales como analógicas, lo que los hace compatibles con una amplia gama de sistemas de control industrial y equipos de adquisición de datos.

Interfaces digitales:

• RS232 (hasta 460,8 kbit/s)
• RS485 (hasta 921,6 kbit/s)
• CAN V2.0B (hasta 1 Mbit/s)
• Ethernet i

Salidas analógicas:

• 4–20 mA (carga ≤ 500 Ω)
• 0–10 V

E/S adicionales:

• Entrada de sincronización (disparo) — CMOS/TTL, 2,4–5 V
• Salida lógica programable — NPN, 100 mA máx., 40 V máx. — configurable para alarma de rango, ajuste de cero, sincronización mutua de varios sensores o control hardware de encendido/apagado del láser

Para la integración con PLC, la salida analógica es la vía más sencilla. Para frecuencias de datos más altas o configuraciones en red, Ethernet y RS485 son las opciones preferidas. La interfaz CAN está disponible para aplicaciones en entornos de ensayo de automoción o sistemas embebidos donde los buses CAN son estándar.

El tipo de interfaz se especifica en el momento del pedido y forma parte del código de modelo.