Berührungslose Laser-Dickenmessgeräte

Berührungslose Laser-Dickenmessgeräte (LTM – Laser Thickness Measurement, LWM – Laser Wall Thickness Measurement) sind messtechnische Systeme für die kontinuierliche Messung der Dicke von Blechen, Bändern, Folien und Wandungen rohrförmiger Produkte ohne jeden physischen Kontakt mit dem Produkt. Sie arbeiten in der Produktionslinie an mit hoher Geschwindigkeit bewegten Materialien, auch wenn diese heiß, verschmutzt oder schwer zugänglich sind. Sie verwenden zwei hochpräzise Laser-Triangulationssensoren, einen über und einen unter dem Produkt, oder interferometrische bzw. konfokal-chromatische Verfahren für höchstauflösende Messungen an transparenten oder halbtransparenten Produkten.

Wünschen Sie Unterstützung bei der Produktauswahl ?

Hier klicken !

Zweisensor-Prinzip

Die verbreitetste Konfiguration für die Dickenmessung von Blechen verwendet zwei synchronisierte Laser-Triangulationssensoren, einen über und einen unter dem bewegten Produkt. Jeder Sensor misst den Abstand zu seiner Seite des Produkts; ist der Abstand zwischen den beiden Sensoren bekannt (konstanter, kalibrierter Spalt), ergibt sich die Dicke als Differenz zwischen dem Gesamtspalt und der Summe der beiden Abstände. Für stabile Leistung sind die mechanische Steifigkeit des Rahmens und die regelmäßige Kalibrierung des Spalts entscheidend. Typische Auflösungen: 0,1-1 µm bei Produkten bis 50 mm Dicke.

Spezielle Verfahren

Für Sonderanwendungen werden eingesetzt: konfokal-chromatische Sensoren (für die Dicke transparenter Materialien wie Glas, Kunststoff, Folien, mit gleichzeitiger Messung von Dicke und Brechungsindex); Systeme mit strukturiertem Licht (für komplexe Oberflächen); Laserinterferometer (für höchste Auflösung bei begrenzten Dicken); Röntgen-Dickenmessgeräte (für Metalldicken, bei denen Laser durch die Oberflächenrauheit eingeschränkt sind). Jedes Verfahren hat je nach Werkstoff und Prozessbedingungen spezifische Vorteile.

Anwendungen

Berührungslose Lasersysteme werden in Kalt- und Warmwalzlinien für Stahl, Aluminium und Kupfer eingesetzt; bei der Extrusion von Kunststofffolien für Verpackungen; bei der Herstellung dünner Folien für die Elektronik- und Batterieindustrie; bei der Messung von Rohrwandungen in der Fertigung (LWM – Laser Wall Thickness Measurement); beim Kalandrieren von Gummi; bei der Papier- und Kartonherstellung; bei der Beschichtung von Endlosbändern (zur Kontrolle der Schichtdicke). Die Liniengeschwindigkeiten erreichen Hunderte von m/min ohne Abstriche bei der Leistung.

Vorteile

Die wichtigsten Vorteile gegenüber herkömmlichen Verfahren (UT, radioaktive Isotope, Messräder) sind: kein Kontakt mit dem Produkt (keine Markierung, kein Verschleiß), keine Strahlung (regulatorischer und sicherheitstechnischer Vorteil gegenüber Röntgen- oder Gammasystemen), hohe Erfassungsfrequenz (1-10 kHz), große Bandbreite messbarer Werkstoffe, Echtzeit-Anbindung an Steuerungssysteme für die automatische Linienregelung (Closed Loop) sowie die Fähigkeit, auch sehr heiße oder nasse Produkte zu messen.

Sicherheit und Auswahlkriterien

Die Systeme sind nach IEC 60825-1 klassifiziert (in der Regel Klasse 2 oder 3R). Die Lasersicherheit am Arbeitsplatz wird durch optische Schranken, Abschirmungen und Lockout-Verfahren für die Wartung gewährleistet. Die Auswahl des Systems hängt ab von: Dickenbereich, Produktbreite, Liniengeschwindigkeit, Werkstoff und dessen optischem Reflexionsvermögen, Produkttemperatur, Anbindung an SPS und MES der Linie sowie Anforderungen an das Berichtswesen. Die Auslegung erfordert eine technische Analyse mit dem Lieferanten und Vorversuche am realen Produkt, um die Leistung zu bestätigen.

Zugehörige Produkte

Die RODER Geräte für diese Anwendung. Auf den zugehörigen Katalogseiten finden Sie Modelle, technische Daten und Dokumentation.

Industrielle LASER-Distanzsensoren

LDM LASER-Distanzsensoren für Abstand, Position und Füllstand berührungslos.

Katalog entdecken