レーザー変位センサによるワークピースの厚さ測定の簡単3分ガイド
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- 出版社
- Zoe
- 発表時間
- 2024/9/28
概要
レーザー変位センサーの動作原理や厚さを測定する際の重要な考慮事項など、2 つのレーザー変位センサーを使用してワークピースの厚さを測定する方法を 3 分で学習します。
レーザー変位センサによるワークピースの厚さ測定の簡単3分ガイド
レーザー変位センサー
レーザー変位センサーは、レーザー光線を照射し、反射光の時間遅延または位相差を測定することで物体とセンサー間の距離を正確に測定する非接触測定ツールとして広く使用されています。ワークピースの厚さを測定する場合は、通常、三角測量法が使用されます。
図に示すように
ワークピースの厚さを計算する式は次のとおりです。
𝑦 = 𝑥 − 𝑎 − 𝑏
どこ：
▪️ 𝑥 は2 つのレーザー変位センサー間の固定距離です。
▪️ 𝑎 はセンサー A からワークピースの表面までの距離です。
▪️ 𝑏 はセンサー B からワークピースの表面までの距離です。
▪️ 𝑦 はワークピースの厚さです。
2つのレーザー変位センサーを設置したら、固定距離𝑥を設定し、ワークピースをセンサーの測定範囲内に配置します。センサーAとセンサーBは、それぞれセンサーからワークピースの表面までの距離𝑎と𝑏を測定します。
式𝑦 = 𝑥 − 𝑎 − 𝑏を使用して、ワークピースの厚さ𝑦 を計算できます。ワークピースのわずかな水平方向の動きは厚さの測定値𝑦に影響を与えないことに注意することが重要です。
さらに、レーザー変位センサーは通常、距離値を直接出力するのではなく、距離に比例したアナログ信号を出力するため、センサーの出力信号を読み取るには PLC (プログラマブル ロジック コントローラー) が必要です。適切なキャリブレーションと計算により、信号は実際の距離値に変換され、厚さ測定を完了できます。
測定中に注意すべき重要なポイント:
1️⃣センサーのキャリブレーション: 精度を確保するために、測定前にセンサーをキャリブレーションする必要があります。
2️⃣環境への影響: 温度変動や振動などの環境要因が測定結果に影響を与える可能性があるため、安定した環境で測定を行うことをお勧めします。
3️⃣ワークピースの表面: ワークピースの表面の材質、色、滑らかさも測定精度に影響を与える可能性があります。
厚さ測定にレーザー変位センサーを使用する利点
✅非接触測定：ワークピースに物理的な損傷を与えません。
✅高精度: 測定精度はミクロンレベルに達します。たとえば、DADISICK の DK-GFL-Z シリーズ レーザー変位センサーの再現性は最大 10 μm で、DK-GFL-G シリーズは 2 μm という微細な解像度を提供します。
✅高速測定: 測定プロセスは迅速かつ効率的で、高速生産環境に最適です。
応用シナリオ: レーザー変位センサーは、金属板、プラスチックフィルム、紙などの工業生産における厚さ測定に広く使用されています。特に、レーザー変位センサーはリチウム電池電極の製造においてメーカーから高い支持を得ています。 (リチウム電池電極測定の詳細については、ここをクリックしてください。)
推奨レーザー変位センサー
検知距離 | 解決 | 直線性 | 出力 |
30mm（±4） | 2µm | ±0.1%fs (fs=8mm) | NPN / PNP アナログ RS485 |
50mm（±10） | 5µm | ±0.1%f.5. (fs=20mm) | |
85mm（±20） | 10µm | ±0.1%f.8.(fs=40mm) | |
120mm（±60） | 30µm | ±0.1%fs(fs=120mm) | |
250 mm (±150) | 75µm | ±0.3%fs(fs=300nm) | |
検知距離 | 再現性 | 直線性 | 出力 |
30mm（±5） | 10µm | ±0.1%FS | アナログ / RS485 |
50mm（±15） | 30µm | NPN / アナログ / RS485 | |
100mm（±35） | 70µm | ||
200mm（±80） | 200µm | ±0.2%FS | |
400 mm (±200) | 400µm / 800µm | ||