Time-of-Flight-Sensor Präzise Objekterfassung für anspruchsvolle Industrieumgebungen

Von Omron 3 min Lesedauer

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Flexibilität und problemlose Installation: E3AS-HF ToF-Sensor (Time-of-Flight) punktet mit präziser Objekterkennung von fünf Zentimetern bis zu sechs Metern.

ToF-Lasersensor E3AS-HF von Omron(Bilder:  Omron)
ToF-Lasersensor E3AS-HF von Omron
(Bilder: Omron)

Mit dem E3AS-HF stellen die Automatisierungsexperten von Omron einen Time-of-Flight-Sensor vor, der speziell für die genaue und verlässliche Objekterfassung in anspruchsvollen Industrieumgebungen entwickelt wurde. Er verfügt über eine grosse Reichweite, wobei präzise Objekterkennung, Positionierung und eine verlässliche Abstandsmessung im Fokus stehen. Mit einem Erfassungsbereich von einem halben Zentimeter bis zu sechs Metern und einer einzigartigen Winkelunabhängigkeit von ±85° gewährleistet der Sensor E3AS-HF einen zuverlässigen Betrieb unabhängig von Farbe, Form oder Material des zu erfassenden Objekts. Dies vereinfacht sowohl Auswahl als auch Einrichtung des Sensors.

Drei innovative Technologien sorgen für beeindruckende Sensorik-Leistungen

Die Leistung herkömmlicher optischer Sensoren mit Reflexion für grosse Entfernungen hängt von den Farben und Formen der erkannten Objekte ab und kann daher Schwankungen unterliegen. Die ToF-Methode ermöglicht es, Entfernungen zum Objekt präzise zu ermitteln. Eine Messung ist unabhängig von Farbe oder Material möglich. Mit dem Sensor lassen sich selbst schwach reflektierende Werkstücke, etwa aus schwarzem Gummi, aus grosser Entfernung erkennen, und er übermittelt den Abstand dank des analogen 4-20 mA-Ausgangs präzise an die Steuerung. Der Sensor arbeitet lediglich mit einem Laser der Klasse 1. Dies macht zusätzliche Schutzmassnahmen überflüssig und unterstützt eine kompakte und effektive System-Einrichtung. Ein weiteres wichtiges Merkmal des Omron-Sensors ist der hochempfindliche Kontrollalgorithmus der Avalanche-Photodiode (APD), der selbst kleinste Mengen einfallenden Lichts erkennt. Mehrfarbige, schwach reflektierende Werkstücke sind problemlos zu erkennen. Mithilfe des eingebauten Echtzeit-Temperaturelements reduziert der Sensor Kennlinienschwankungen und gewährleistet eine stabile Messung selbst im Tieftemperaturbereich von -30 Grad Celsius.

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Einfache Implementierung und vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Dank der grossen Reichweite und Unabhängigkeit gegenüber Objektfarbe und -form lässt sich der E3AS-HF auch weiter entfernt von sich bewegenden Maschinen installieren. Dies bietet den Vorteil, dass die Sensoren die Bewegungen von Menschen, Robotern oder anderen Maschinen nicht beeinträchtigen oder behindern. So werden Ausfallrisiken wie die Verschiebung der optischen Achse und Kabelunterbrechungen durch Kollision mit einem Werkstück vermieden. Das OLED-Display unterstützt eine intuitive Bedienung, während die schnelle Reaktionszeit von zwei Millisekunden und die programmierbaren E/A-Optionen, einschliesslich IO-Link, eine nahtlose Integration ermöglichen. Die E3AS-HF-Technologie kann Interferenzen zwischen Sensoren verhindern, ohne dass deren Kanaleinstellungen angepasst werden müssen. Dadurch stören sich gegenüberliegend angebrachte Sensoren nicht und das reduziert wiederum Geräteausfälle. Gerade in einem automatisierten Lager, in dem viele Shuttles seitlich fahren, lässt sich nur schwer voraussehen, wann die Sensoren der Shuttles aufeinandertreffen. E3AS-HF kann Fehlfunktionen ohne manuelle Kanaleinstellung verhindern.

Umweltbeständige Konstruktion

Der E3AS-HF ist widerstandsfähig gegen Wasser, Öl und Hochdruckreinigung. Durch das robuste IP67/IP69K-zertifizierte Aluminiumdruckgussgehäuse eignet er sich besonders für den Einsatz in rauen und anspruchsvollen Industrieumgebungen. Da eine verschmutzte Sensoroberfläche aufgrund der optischen Sensoren zu einer falschen Erkennung führen kann, verfügt das Gerät auch über eine sogenannte Antifouling-Beschichtung der Sensorscheibe. Diese innovative, dauerhafte Beschichtung mit Lotusblüten-Effekt ermöglicht eine effektive Selbstreinigung und verhindert, dass beispielsweise Papierstaub, Schmutzpartikel oder andere Ablagerungen an der Sensoroberfläche haften bleiben. Zudem schützt sie die Linse zuverlässig vor Beschlagen und sorgt für eine gleichbleibend hohe Erkennungsleistung. Die zusätzliche Verwendung eines als Zubehör erhältlichen Luftgebläses kann dazu beitragen, den Reinigungsbedarf des Sensors weiter zu reduzieren. Der E3AS-HF ist ideal für industrielle Automatisierungsanwendungen in der Automobil-, Verpackungs- und Logistikindustrie. Er erkennt die Umgebung zuverlässig – auch bei komplexen und schwach reflektierenden Oberflächen. Egal ob es um die Identifizierung von Fahrzeugmodellen in Montagelinien oder von Paletten in automatisierten Lagern geht: Dieser Sensor unterstützt zahlreiche Anwendungsszenarien und gewährleistet gleichzeitig eine nahtlose Integration in bestehende Systeme.

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