Omron Z300 DATASHEET [de]

Hochpräzises optisches Abstandsmessungssystem

Z300

Ausgestattet mit zweidimensionalem CCD.
Bei diesem neuartigen Distanzsensor sind
modernste Bildverarbeitungs-Algorithmen
eingesetzt.

Z300

Merkmale

Stabile Messung von transparenten Objekten oder Glas.
Eine Vielzahl von Sensorköpfen für fortschrittliche Mess- und Erfassungsanwendungen.

Mit dem OMRON Z300 gehört die Aussage, dass mit Distanzsensoren keine stabile Messungen transparenter Objekte oder
von Glas möglich ist, der Vergangenheit an. Der im Z300 eingesetzte neu entwickelte zweidimensionale CCD-Chip (S-CCD)
ermöglicht in Kombination mit der gesteigerten Leistung des Controllers eine deutlich stabilere und genauere Messung
transparenter Objekte. Die vom Z300 eingesetzten neuesten Algorithmen gewährleisten eine optimale Empfindlichkeit,
auch wenn extreme Unterschiede zwischen der Intensität des von der Oberfläche
und des von der Unterseite eines transparenten Objekts reflektierten
Lichts bestehen. Der erweiterte Messbereich und die Auswahl
an Sensorköpfen mit hoher Auflösung und großem Messabstand
eröffnen diesem Sensor einen weiten Anwendungsbereich.
Der Z300 ist ein weiteres Beispiel dafür, wie OMRON
die Grenzen der Sensortechnologie beständig
hinterfragt und erweitert.

Z300-S60
Modell mit großem Messabstand
Erfassungsabstand 600

± 350 mm

Z300-S10
Modell mit großem Messabstand
Erfassungsabstand
100 ± 20 mm

Z300-S5T
Modell für hohe Präzision
Erfassungsabstand
50 ± 5 mm

Z300-S2T
Modell mit höchster Präzision
Erfassungsabstand
20 ± 1 mm

B-31Z300

Der innovative zweidimensionale CCD-Chip (S-CCD) ist der Schlüssel zur herausragenden
Messleistung dieses Sensors.

Der zweidimensionale CCD-Chip ermöglicht stabile

Messungen in höchster Geschwindigkeit.

Konventionelle Distanzsensoren mit eindimensionalem CCD-Chip
kommen mit Schwankungen (Flattern) des gemessenen Objekts
nicht zurecht. Sie benötigen daher eine größere Zahl
von Messwerten zur Mittelung und haben damit eine lange
Messzeit. Die S-CCD-Technik mit zweidimensionalem CCD-Chip
ist die Lösung dieses Problems. Sie unterteilt den Messpunkt
in 60 gleichzeitig gemessene Zeilen. Die Messwerte aller Pixel
werden dann gemittelt und ergeben so einen zuverlässigen,
von Schwankungen der Objektoberfläche unbeeinflussten
Messwert. Auf diese Weise ermöglicht der Z300 stabile
Messungen in höchster Geschwindigkeit.

Der CCD-Chip ist bei der Messung transparenter

Objekte klar im Vorteil.

PSD-Sensor

Bei diffuser Reflexion
ist einem PSD-Sensor
bedingt durch die
ungenügende Verteilung
des von der Oberfläche
reflektierten Lichts so gut
wie keine genaue Messung
möglich. Bei gerichteter

PSD-Ausgabe
(Position nach Auswertung
des reflektierten Lichts durch
den PSD)

Von der Unterseite
reflektiertes Licht

PSD

Lichteinfall

Reflexion jedoch empfängt
ein PSD-Sensor von
der Unterseite des Objekts
oder vom Hintergrund
reflektiertes Licht,
wodurch sich Fehler in die
Bestimmung der Position
des Objekts einschleichen.
Eine genaue Messung ist
also auch so nicht möglich.

CCD-Sensor

Die Lösung ist die
Verwendung eines
CCD-Sensors mit gerichteter
Reflexion. Dieser Sensor
kann zwischen vonder
Oberfläche und von der
Unterseite oder dem
Hintergrund reflektiertem
Licht unterscheiden

Von der Oberfläche reflektiertes Licht

Von der Unterseite
reflektiertes Licht

CCD

Lichteinfall

Position

und die Messung auf das von
der Oberfläche reflektierte
Licht beschränken.
Dies ermöglicht eine genaue

Empfängerlinse

Transparentes Objekt

Messung lichtdurchlässiger
Objekte, ohne dass es zu
einer Beeinträchtigung durch
von der Unterseite oder
dem Hintergrund
reflektiertem Licht kommt.

Von der Oberfläche
reflektiertes Licht

Position

Empfängerlinse

Transparentes
Objekt

Erfassung des von
der Oberfläche
reflektierten Lichts

B-32 Messende Sensorik

Beobachtung des Objekts während der Messung.
Aufzeichnung und Wiedergabe von Messdaten.

Ein weiteres sinnvolles Funktionsmerkmal des Z300 ist die übersichtliche Farbanzeige (erfordert den Anschluss eines Farbmonitors).
Die Möglichkeit zur Überwachung des Sensors in allen Phasen – von Test und Ausrichtung bis Betrieb und Wartung – trägt wesentlich
zu effizienten, fehlerfreien Messungen bei.

Überwachung in Echtzeit

Digitalanzeige Bildanzeige Trendanzeige

Z300

Hier wird der gemessene Wert angezeigt.
Die Verwendung unterschiedlicher Farben für PASS
(grün) und HIGH/LOW (rot) erleichtert die Erkennung
des Messergebnisses.

Überwachung während Aufzeichnung und Wiedergabe

Testmodus

Im Testmodus können beliebige Messdaten
gespeichert werden.

Hier wird die Lage des Messpunktes sowie
die Intensität des reflektierten Lichts angezeigt.
Auf diese Weise kann bequem kontrolliert werden,
ob eine optimale Messung stattfindet.

Aufzeichnung und Wiedergabe der
Zustände im Testmodus

Im Testmodus gewonnene Messdaten können
als Referenz für die Messungen im aktiven
Messmodus gespeichert werden.

Mittels chronologischer Anzeige aller Messwerte eines
bestimmten Zeitraums können Veränderungen oder
Verschiebungen des Messwerts bei sich bewegenden
oder rotierenden Objekten auf einen Blick erfasst werden.

Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten
zu NOK-Messungen (HIGH/LOW)

Für die Fehlersuche oder Analyse der Werkstücke können
bis zu 20 tatsächlich angefallene NOK-Daten
(Informationen zum reflektierten Licht und den Messdaten)
aufgezeichnet werden.

B-33Z300

Interaktive Menüs bieten Zugriff auf eine Vielzahl von Messfunktionen.

Anwendungsmenü

In diesem Menü können Sie problemlos die Einstellungen für die Messverfahren vornehmen.
Folgen Sie einfach der Menüführung auf dem Bildschirm.

Oberflächendistanz Punktdistanz Maximalhöhe

Höhenunterschied

Höhenunterschied
(Bestimmung mit zwei Sensoren)

Dicke (Bestimmung mit
zwei Sensoren)

Rillen/Vertiefungen

Dicke transparenter Objekte

Expertenmenü

Das Expertenmenü ermöglicht komplexere Messungen. Hier können detaillierte Sensoreinstellungen vorgenommen werden.

Erweiterte Haltewertfunktionen erweitern den Anwendungsbereich.

Der Controller ist mit einer Anzahl von Haltewertfunktionen ausgestattet, die dem Z300 applikationsspezifische Ereignistrigger
ermöglichen und so nur mit großem Aufwand zu realisierende Anwendungen zu einem Kinderspiel machen.

Haltewert-Funktionen

Messwert halten

AbstandAbstand

Abstand

Berg-Wert halten (Tal-Wert halten)

Abstand

Abstand

Tal-Wert

Maximalwert

Berg-Tal-Wert halten

Abstand

Abstand

Berg-Tal-Wert

Richtung/Zeit

Messungs-

triggersignal

Messungs-

triggersignal

Mittelwert halten Länge halten

Mittelwert

Mittlere
Distanz

Messungs-

triggersignal

Richtung/Zeit

Abstand

Messungs-

triggersignal

Abstand

Auswählbare Triggerfunktion

Abstand

Optionales

Triggersignal

Messungs-

triggersignal

Messwert

Abstand

Berg­Wert

Berg-Tal-Wert

Richtung/Zeit

Richtung/Zeit

Messungs-

triggersignal

Länge

Richtung/Zeit

Mithilfe des Messungstriggersignal kann die
zeitliche Steuerung der Messung erfolgen.

Richtung/Zeit

B-34 Messende Sensorik

Anwendung

Bestimmung der Dicke von transparenten Folien

Bestimmung der Dicke von Blechen

Bestimmung der Elektrodenlage bei Anzeigemodulen

Z300

Bestimmung von Verwerfungen bei transparenten Kunststoffen

Kontrolle der Homogenität von Festplattenoberflächen

Bestimmung der Dicke von Reifenprofilen oder schwarzem Gummi

Profilmessung für die Steuerung von Schweißrobotern

Bestimmung des Durchmessers eines Schleifsteins

B-35Z300