レーザ三角測距センサ

どちらの技術も測定原理として光学三角測距を使用しますが、解決する測定課題は根本的に異なります。

レーザ三角測距センサは単一点を測定します。測定サイクルごとに1つの距離値、つまりセンサから対象物表面上の1つのスポットまでの距離を返します。そのため、定義された位置から高速で正確なデータが必要な変位、位置、振動、厚さ、レベル測定に適したツールです。

A 2Dレーザスキャナ 点ではなくレーザライン全体を投光し、対象物の断面全体にわたる数百または数千の距離測定値を同時に取得します。出力は単一の値ではなく、形状、幅、高さ、輪郭を含む完全なプロファイルです。対象物またはスキャナが移動すると、連続するプロファイルが結合されて3D表面モデルになります。

実用上の判断基準は次のとおりです。表面までの距離を知る必要がある場合は、レーザ三角測距センサを使用します。表面の形状を知る必要がある場合は、2Dレーザスキャナを使用します。多くの生産システムでは、両方の技術が併用されます — 高速な点ベースの制御には三角測距センサ、形状およびプロファイル検証には2Dスキャナを使用します。

測定可能なパラメータの範囲は、名称から想像されるよりも広範です。Riftek RF60xレーザ三角測距センサは、次の用途で使用されます。

• 変位と位置 — 固定基準に対するターゲットの移動または位置を追跡
• 寸法 — 薄板やフィルムを含む部品の長さ、高さ、段差、または厚さを測定
• 表面プロファイル — センサをスキャンする、または対象物を移動させることにより、表面の1Dプロファイルを作成
• 振れと振動 — 回転部品のラジアルまたはアキシャル振れを検出し、振動の振幅と周波数を測定
• 選別 — 自動選別のため、コンベヤ上の対象物の有無、高さ、または位置を検出
• 液体および粉粒体のレベル — タンク、ホッパー、開放容器内の非接触レベル測定
• 変形 — 荷重下での構造たわみまたは熱膨張を監視

RF609レーザプローブシリーズは、これを9 mmからの穴の内径測定へ拡張し、標準的な外部センサでは届かない穴径検査タスクに三角測距技術を適用可能にします。

RF60xラインは、2 mm～2,500 mmという非常に広い範囲をカバーし、専用モデルシリーズに分かれています:

RF603 — 汎用シリーズ。2 mm～1,250 mmの範囲をカバーする26モデル。直線性は範囲の±0.05%、サンプリングレート9.4 kHz。赤色または青色レーザを選択可能。ほとんどの産業用測定用途における標準的な選択肢です。

RF603HS — RF603の高速版。同じ測定範囲(2 mm～1,250 mm)で、サンプリングレートは最大70 kHz。高速イベント、振動、高速生産プロセスの取得向けに設計されています。

RF602 — 10 mm～500 mmの範囲に対応する超コンパクトセンサ(39.5 × 30.5 × 17 mm、40 g)。直線性±0.05%、サンプリングレート9.4 kHz。設置スペースが最大の制約となる場合に使用されます。

RF600 — 10 mm～2,500 mmをカバーする大ベース・長距離センサ。センサ本体170 × 61 × 31 mm、500 g。大型対象物、高温表面、屋外用途の遠隔測定向けに設計されています。

RF609 / RF609Rt — 内径測定用レーザプローブ。センサ本体直径は9 mmから、直径9.2 mm～48 mmの穴を測定。精度±2 µm。

RF60i — 路面プロファイルおよび路面テクスチャ測定用の専用センサ。高い太陽放射耐性、濡れた表面での安定動作、測定周波数は最大70,000 Hz。

RF605 — 50 mm～500 mmの範囲に対応するコンパクトセンサ。本シリーズは段階的に廃止されるため、新規プロジェクトには推奨されません。

RF603とRF603HSは、同じ筐体、質量、測定範囲(2 mm～1,250 mm)を共有しており、外観もほぼ同一です。主な違いはサンプリングレートと、それに対応する直線性仕様です。

RF603 最大9.4 kHzで測定し、直線性は範囲の±0.05%です。これは、標準的な生産速度での寸法制御、変位監視、レベル測定、プロファイルスキャンなど、産業用測定タスクの大多数に十分です。

RF603HS 最大70 kHzで測定し、約8倍高速で、最高速度時の直線性は範囲の±0.1%です。測定対象が高速で移動する、振動する、または取得するイベントが短時間の場合に適した選択肢です。高速押出ライン、振動解析、移動車両からの路面プロファイリング、または9.4 kHzではプロセスの動態を十分に取得できないあらゆる用途に適しています。

トレードオフは直線性です。70 kHzでのRF603HSは±0.1%であるのに対し、RF603は±0.05%です。用途で高速性が不要な場合、RF603はより低コストで高い精度を提供します。

RF609は、標準的な外部三角測距センサでは実行できないタスク、すなわち穴、ボア、チューブの内側から内径と形状を測定するために設計された専用レーザプローブです。

プローブ本体は円筒形で、モデルに応じて直径9 mmまたは15 mmです。穴に挿入し、穴径軸の周りを回転させることで内面を測定できます。測定精度±2 µm、サンプリングレート9.4 kHzで、9.2 mm～48 mmの内径をカバーします。

RF609Rtバリアントには内蔵スリップリングが含まれており、ケーブルの巻き付きなしに連続360°回転が可能です。これは、生産ラインやCNC機械に統合された完全自動内径検査に不可欠です。

穴径、真円度、または内面プロファイルの非接触測定が必要な場合はRF609を使用します。精密加工穴、油圧シリンダボア、インジェクタボディ、または外部センサでは測定対象表面への視線が得られないあらゆる円筒空洞などの用途に適しています。

ほとんどのRF60xセンサは、赤色(660 nm)および青色(405/450 nm)レーザ版の両方を利用できます。選択は測定対象の材質と表面状態によって異なります。

赤色レーザ(660 nm) 標準オプションであり、金属、プラスチック、セラミックス、塗装面、機械加工部品など、産業用材料の大多数で良好に機能します。材質に特有の課題がない限り、適切なデフォルト選択です。

青色レーザ(405/450 nm) 3つの状況で推奨されます。第一に、有機材料および半透明材料—ゴム、木材、食品、バイオ組織—では、赤色レーザが表面下に浸透し、拡散した不安定な信号を返す場合があります。より短い青色波長は、表面下散乱なしに表面層から明瞭に反射します。第二に、赤熱または白熱した金属表面では、熱放射スペクトルが赤色レーザ波長と重なり、信号対雑音比が低下します。青色レーザは放射ピークから十分に離れているため安定性を維持します。第三に、赤色レーザでの表面反射が不十分な一部の半透明プラスチックおよびコーティングに適しています。

用途がこれらの条件のいずれかに該当する場合は、ご注文時にBLUEオプションを指定してください。工場環境における標準的な金属表面および不透明表面では、赤色レーザ版で十分であり、通常はよりコスト効率に優れています。

RF60xセンサはデジタル出力とアナログ出力の両方を備えており、幅広い産業用制御システムやデータ収集機器に対応できます。

デジタルインターフェース:

• RS232 (最大460.8 kbit/s)
• RS485 (最大921.6 kbit/s)
• CAN V2.0B (最大1 Mbit/s)
• Ethernet i

アナログ出力:

• 4–20 mA (負荷 ≤ 500 Ω)
• 0–10 V

追加I/O:

• 同期(トリガ)入力 — CMOS/TTL、2.4–5 V
• プログラマブルロジック出力 — NPN、最大100 mA、最大40 V — 範囲アラーム、ゼロ設定、複数センサの相互同期、またはハードウェアによるレーザのオン/オフ制御に設定可能

PLC統合では、アナログ出力が最も簡単な方法です。より高いデータレートやネットワーク構成では、EthernetおよびRS485が推奨オプションです。CANインターフェースは、CANバスが標準である自動車試験環境や組み込みシステムの用途に利用できます。

インターフェースタイプはご注文時に指定され、型式コードの一部になります。