Sensori di distanza laser vs sensori di spostamento laser: qual è la differenza?

In settori quali produzione, strumenti di precisione, biomedicina e aerospaziale, la domanda di accuratezza ed efficienza delle misurazioni è in costante aumento. I sensori di misurazione ottica senza contatto, digitali, ad alta precisione e altamente sensibili, in particolare i sensori di distanza laser e i sensori di spostamento laser, stanno fornendo soluzioni di misurazione più precise, efficienti e intelligenti in vari settori.

Il metodo a impulsi (ToF) è particolarmente adatto per applicazioni che richiedono la misurazione di lunghe distanze o aree estese, come la mappatura tramite droni, la creazione di mappe 3D, il monitoraggio ambientale (ad esempio la distribuzione verticale degli inquinanti nell'atmosfera) e il rilevamento e l'elusione degli ostacoli nei veicoli autonomi.

Il metodo phase-shift fornisce una maggiore accuratezza di misurazione rispetto al metodo a impulsi (ToF) a medie e brevi distanze, rendendolo uno strumento indispensabile nell'automazione industriale. Ad esempio, i sensori laser phase-shift svolgono un ruolo cruciale nel posizionamento preciso dei bracci robotici, nell'allineamento delle parti sulle linee di assemblaggio automatizzate e nella lavorazione di precisione nelle macchine CNC.

La triangolazione è un metodo di misurazione geometrica basato su relazioni triangolari. In questo metodo, un punto laser viene proiettato sull'oggetto da misurare e la luce riflessa dall'oggetto viene diretta a un certo angolo verso l'elemento sensore CMOS. La posizione del punto luminoso sulla linea CMOS cambia in base alla distanza dell'oggetto. In questo modo, anche a distanze molto piccole, la distanza dall'oggetto può essere determinata con precisione.

Misurazione ad alta precisione a distanza ultra-breve: il metodo di triangolazione, noto per la sua accuratezza e stabilità di misurazione estremamente elevate, è ampiamente utilizzato in settori quali l'elaborazione di componenti elettronici, la produzione di semiconduttori e la lavorazione di precisione. Può misurare con precisione piccole variazioni dimensionali, come larghezze di linea su chip e tolleranze dimensionali dei componenti.

I sensori di spostamento laser utilizzano in genere il metodo di triangolazione. Questo metodo di misurazione può raggiungere una precisione a livello nanometrico, rendendolo adatto per misurazioni ad alta precisione e a breve distanza. Nelle attuali applicazioni di robot industriali, la triangolazione è una delle tecniche comunemente utilizzate, con linearità che raggiunge fino a 1 micron e risoluzione fino a 0,1 micron. I sensori di spostamento laser sono comunemente utilizzati per rilevare grandezze geometriche come spostamento, planarità, spessore, vibrazione, distanza e diametro degli oggetti. Questi sensori svolgono un ruolo cruciale nella produzione industriale, nella lavorazione di precisione e nel controllo qualità.

I sensori di distanza laser solitamente adottano il metodo a impulsi (ToF) o il metodo a sfasamento e, grazie alla loro idoneità per una gamma più ampia di esigenze di misurazione della distanza, sono ampiamente utilizzati nell'automazione della produzione industriale. Questi sensori non solo soddisfano i requisiti per la misurazione a lunga distanza, ma sono anche caratterizzati da elevata precisione e tempi di risposta rapidi. Nel campo dell'automazione industriale, i sensori di distanza laser sono ampiamente utilizzati per il controllo della posizione e la navigazione, la misurazione dei contorni e l'ispezione delle superfici, la protezione di sicurezza, la logistica e la gestione del magazzino, nonché la saldatura e il taglio automatizzati. Forniscono dati di misurazione della distanza affidabili per i sistemi di automazione, contribuendo a migliorare l'efficienza della produzione, la precisione e la sicurezza. Dimostrano inoltre vantaggi unici in campi emergenti come il trasporto intelligente e la guida autonoma.