Strahlend schnell

Bisher generierten messende Lichtgitter nur einfache Datenobjekte und geringe Datenmengen. Anwender fordern aber zusätzlich zur vorhandenen Vernetzung von Komponenten auch die Integration von mehr Intelligenz, höhere Auflösungen, mehr Detailinformationen und die schnellere Bereitstellung dieser. Allerdings sind damit auch neue Anforderungen an die Produkte verbunden. So führt (a) die Steigerung der Auflösung, zu größeren Datenmengen, die intern und extern transportiert werden müssen, (b) erfordert die Expansion von Detail-Informationen zu jedem Einzelstrahl den Einsatz Ethernet-basierter Schnittstellen und (c) ist Voraussetzung für eine Steigerung der Messraten eine geringere Reaktionszeit der Schnittstelle. Diese Anforderungen wurden in dem messenden Lichtgitter Rapidoscan umgesetzt. Es hat eine Auflösung von 2,5mm, wobei eine weitere Steigerung der Auflösung über Diagonal- oder Kreuzstrahlbetrieb möglich ist. Die Messbereiche liegen von 160 bis 2.000mm, bei bis zu 800 Strahlen im Parallelstrahl-Betrieb. Das Lichtgitter hat eine sehr kleine Strahlgeometrie mit nur einer optischen Ebene sowie Messzeiten von 5µs pro Strahl. Zudem entfallen die Scanpausen zwischen den einzelnen Messzyklen und es besteht die Möglichkeit zum Reduzieren eines Scans auf nur wenige Strahlen, ohne die Definition einer Mindest-Zykluszeit. Damit existiert ein linearer Zusammenhang zwischen Messpunkten und Scandauer. Die Scans können in wenigen µs durchgeführt werden und erlauben im Extremfall bis zu 200.000 Messungen pro Sekunde. Die analoge Strahlintensität zu jedem Strahl und jeder Messung kann als Prozessdaten ausgegeben werden und die direkte Integration von Ethernet-basierten, industriellen Echtzeit-Feldbussen ermöglicht den Einsatz in Bereichen, in denen bisher vorwiegend Zeilenkameras eingesetzt wurden. Generell werden messende Lichtgitter interessant, sobald Förderbänder im Spiel sind. Simple Höhenvermessungen bei Paketen lassen sich noch längerfristig mit einfachen Ausführungen messender Lichtgitter umsetzen. Bereits wesentlich höhere Anforderungen stellt die Holzindustrie: Die Auflösung von 2,5mm stellt für messende Applikationen nahezu die Minimalanforderung dar. Häufig wird der Wunsch nach zusätzlichen diagonalen Mess-Strahlen genannt, um Auflösung von 1,25mm zu erreichen, z.B. wenn sich ein Baumstamm in der Mitte zwischen beiden Lichtgitter-Einheiten befindet. Unterscheidet ein messendes Lichtgitter ob ein Strahl zur Gänze oder nur teilweise abgedunkelt wird, so lässt sich das System auch für Anwendungen bei Flachglas oder im Bereich der Flaschenabfüllung einsetzen. Wichtig ist, dass der Grad der Abdunkelung der übergeordneten Auswerte-Einheit zur Verfügung steht. In der Landwirtschaft laufen erste Tests für das Vermessen von Saatgut. Diese erfassen den Wachstumsverlauf und die heranwachsende Biomasse von Nutzpflanzen. Neben dem geringen Strahlabstand gewinnen auch andere Aspekte an Bedeutung, wie die Messgeschwindigkeit und die kleine Strahlgeometrie. Weitere Einsatzmöglichkeiten sind bei schnellen Trigger-Applikationen, die bislang von Einzellichtschranken gelöst wurden. Kommen mehrere Einzel-Lichtschranken zum Einsatz, müssen diese synchronisiert werden. Die bauliche Ausdehnung verhindert aber ein nahes Aneinanderreihen benachbarter Sensoren. Diese Aufgabenstellung lässt sich ebenfalls mit dem messenden Lichtgitter perfekt lösen.