Baumer OADM 21I6481/S14F Mode d'emploi

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Bedienungshandbuch / User Manual / Manuel d'utilisation

Laser-Distanz-Sensor

Laser distance sensor

Capteur de distance laser

Serie / series / série

OADM 20I6....

OADM 21I6....

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Française

1

Indications d’ordre général ......................................................................................................... 60

2

Principe de fonctionnement ........................................................................................................ 61

3

Indications de montage ............................................................................................................... 61

4

Indications relatives aux applications ....................................................................................... 67

5

Apprentissage de la plage de mesure ........................................................................................ 69

6

Sortie d’alarme.............................................................................................................................. 79

7

Entrée de synchronisation .......................................................................................................... 79

8

Données techniques .................................................................................................................... 82

9

Raccordement et assignation des pins du connecteur ........................................................... 85

10

Concept de mise à la terre ........................................................................................................... 85

11

Indications pour l’entretien ......................................................................................................... 85

12

Accessoires .................................................................................................................................. 86

13

Recherche des fautes: que faire quand... .................................................................................. 86

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Dimensions

OADM 20I6xxx/S14F

OADM 21I6xxx/S14F

*emitter axis 16 mm

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Manuel d'utilisation

Capteur de distance laser

serié

OADM 20I6....

OADM 21I6....

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1 Indications d’ordre général

Affectation Ce produit est un appareil de précision. Il sert à la détection

d¹objets, de pièces, ainsi qu¹au traitement et à la transmission de

valeurs de mesure sous forme d¹une grandeur électrique. Si ce

produit n¹est pas spécialement désigné, il ne peut être utilisé dans

des environnements présentant un risque d¹explosion.

Mise en service L¹installation, le montage et le réglage de ce produit ne peut être

effectué que par une personne spécialisée.

Montage Pour le montage, n¹utiliser que les fixations et les accessoires

prévus pour ce produit. Les sorties non utilisées ne doivent pas être

raccordées. Dans le cas d¹exécutions avec câble, les fils non

utilisés doivent être isolés.

Ne pas dépasser le rayon de courbure autorisé pour le câble.

Mettre impérativement l¹installation hors tension avant de procéder

au raccordement du produit. Dans les cas où des câbles blindés

sont demandés, ils doivent être absolument utilisés afin d¹éviter les

perturbations d¹ordre électromagnétiques. Dans le cas où des

câbles blindés avec connecteurs sont confectionnés par le client, il

faut utiliser des connecteurs conformes CEM et le blindage du

câble doit être relié au connecteur.

Mesures de précautions relatives au laser

• La diode laser montée dans le détecteur OADM émet une lumière rouge visible. Selon les normes IEC

60825-1, ce laser appartient à la classe laser 2.

• Puissance de sortie moyenne maximum < 1 mW

• Rayonnement laser, ne pas regarder directement le rayon lumineux.

• Il est conseillé de ne pas laisser le rayon laser vagabonder dans le vide mais de l’arrêter au moyen d’une

tôle matte ou d’un objet quelconque.

• Pour des raisons de sécurité relatives à la technique laser, la tension d’alimentation de ce laser doit être

coupée lorsque la totalité de l’installation ou de la machine est déconnectée.

ATTENTION: L’utilisation des commandes ou réglages ou l’exécution des procédures autres que celles

spécifiées dans les présentes exigences peuvent être la cause d’une exposition à un rayonnement

dangereux.

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2 Principe de fonctionnement

La mesure de la distance est basée sur le principe de la triangulation. Le rayon laser atteint l’objet à mesurer

sous la forme d’un petit point visible pour être ensuite renvoyé. Le récepteur du détecteur, une photodiode,

détecte la position de ce point. Le détecteur mesure l’angle d’incidence et calcule la distance. La même

modification de la distance génère, pour une petite mesure de distance, une variation beaucoup plus grande

de l’angle d’incidence que pour une grande mesure de distance. Ce comportement non linéaire est corrigé

par le microcontrôleur de façon à fournir un signal de sortie linéaire en fonction de la distance.

De plus, le détecteur s’adapte automatiquement aux différentes couleurs des objets par variation de

l’intensité de son émetteur et par optimisation de la durée de son temps d’exposition. Cela le rend presque

totalement indépendant à la capacité de réflexion de l’objet. Afin d’obtenir la précision de mesure maximale,

il est important que l’objet de mesure renvoie le spot entier du laser de façon uniforme.

3 Indications de montage

• Lors du montage du détecteur, faire attention à ce que la surface de pose soit bien plane et que le

couple de serrage recommandé pour les vis de fixation soit respecté.

• Pour des raisons de compatibilité électromagnétiques (CEM), le détecteur sera relié à la terre et on

utilisera un câble de raccordement blindé.

• Le détecteur possède un connecteur pivotant sur 90°. Il est ainsi possible de diriger le câble de

raccordement vers le bas, vers l’arrière ou latéralement.

• Le détecteur atteint sa reproductibilité maximale 15 minutes après sa mise sous tension.

Images sur la

photodiode

Objet de mesure éloigné

Objet de mesure près

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Gradins / bords:

Si la mesure est faite à proximité de gradins ou de bords, il faut s’assurer que le rayon récepteur ne soit pas

entravé dans sa progression par un gradin ou un bord. Ceci vaut également lors de la mesure de la

profondeur des trous et des fentes.

Surfaces brillantes:

En présence de surfaces brillantes, il faut faire attention à ce que la réflexion directe ne vienne pas se

réfléchir directement sur le récepteur. Ce phénomène peut être aisément éliminé en inclinant légèrement le

détecteur. Pour le contrôler, il suffit de masquer le verre du récepteur avec un papier blanc sur lequel la

position du rayon directement réfléchi peut être facilement repérée.

Surfaces rondes, brillantes:

☺



☺



☺

10 -15°



☺

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Objets de mesure brillants avec structure à orientation régulière:

Spécialement pour des objets de mesure brillants comme, par exemple, les pièces décolletées, les surfaces

rectifiées, les surfaces d’objets sortis d’une extrudeuse ou d’objets semblables, la position de montage a une

influence sur le résultat des mesures.

Objets de mesure avec des bords de couleur à orientation régulière:

Pour une orientation correcte, l’influence sur la précision de la mesure est négligeable. Pour une orientation

incorrecte, les différences dépendent de la différence de réflectivité des différentes couleurs.

Objets de mesure en mouvement:

S’il faut mesurer le contour d’un objet, il faut s’assurer que l’objet se déplace transversalement par rapport

au détecteur de façon à éviter les zones d’ombres et les réflexions directes en direction du récepteur.

☺



☺



☺

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Lumière ambiante:

Lors du montage des détecteurs optiques, il faut faire éviter qu’une forte lumière ambiante ne se trouve dans

la zone de détection du récepteur.

Plusieurs détecteurs sans influence réciproque:

Lorsque plusieurs détecteurs sont montés les uns à côté des autres, ils peuvent s’influencer réciproquement.

Lors du montage, il faut s’assurer que seulement le propre spot du laser se trouve dans la zone de détection

du récepteur. Les détecteurs avec une plage de mesure jusqu’à 600 mm peuvent être montés côte à côte

sans devoir à craindre une quelconque influence réciproque (Illustration du milieu).

Dans le cas où, suite au montage, une influence réciproque ne peut être évitée, les détecteurs peuvent alors

être exploités en utilisant l’entrée synch.



☺

Plage de mesure

☺

Plage de mesure

☺

Plage de mesure



Influence

réciproque

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3.1 Définition du champ de mesure

OADM 20:

OADM 20I6441 OADM 20I6460

OADM 20I6472 OADM 20I6480/81

Plage de mesure

rayon laser

Zone interdite pour

les obstacles

Longueur et

l'emplacement de

l'espace ouvert voir

croquis

Diamètre du rayon laser maximale (voir fiche technique)

+/ - 7 mm autour de l'axe central de la capteur

Zone interdite pour

les obstacles

15 mm

35 mm

0/0

Freie Fläche

3 mm

17 mm

50 mm

Durchmesser 10

mm

10 mm

13 mm

35 mm

0/0

Freie Fläche

3 mm

17 mm

50 mm

Durchmesser 10

mm

10 mm

35 mm

0/0

Freie Fläche

3 mm

17 mm

50 mm

Durchmesser 10

mm

10 mm

12 mm

35 mm

0/0

Freie Fläche

3 mm

17 mm

50 mm

Durchmesser 10

mm

10 mm

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OADM 21:

Longueur et

l'emplacement de

l'espace ouvert voir

croquis

Zone interdite pour les

obstacles

Plage de mesure

Diamètre du rayon laser

maximale (voir fiche

technique)

0/0

14 mm 34 mm

120 mm, diamètre 10 mm

Surfaces libres

3 mm

17 m

m

10 mm

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4 Indications relatives aux applications

Les détecteurs laser pour la mesure des distances de la Série OADM 20I6.. et OADM 21I6, sont des

détecteurs de mesure de haute qualité. De façon à ce qu’ils travaillent avec une précision de mesure

maximale, il faut tenir compte de quelques spécificités.

Mesure sur des surfaces rugueuses

En cours de production, tous les détecteurs Baumer sont contrôlés et linéarisés avec exactitude. Afin

d’étalonner les détecteurs avec précision, on utilise comme surface de référence une céramique blanche

extrêmement plane. Ceci est indispensable pour un étalonnage exact dans le domaine des µm. Dans la

pratique, de nombreux objets présentent une surface nettement plus rugueuse. Avec le petit spot laser, la

structure rugueuse de l’objet est également prise en considération. Pour l’exemple ci-dessous, la distance

minimale et maximale est mesurée. L’ensemble des résultats de mesure est de ce fait plus important que si

la mesure était réalisée au moyen d’un pied à coulisse.

 Examiner l’utilisation d’un détecteur avec ligne laser (OADM 2xI65xx/S14F).

Que faire en présence d’objets de mesure avec des transitions irrégulières de couleurs?

En pratique, on rencontre toujours des objets de mesure avec des bords de couleur irréguliers.

Exemples:

Lorsque de tels objets se déplacent transversalement par rapport au détecteur, le spot laser n’est pas

partout restitué régulièrement au récepteur. Ceci a pour effet de générer à chaque passage du sombre (mat)

au clair (brillant) ou inversement une différence de mesure positive puis négative (ou inversement).

Afin de pouvoir mesurer le plus précisément possible sur de tels objets avec des structures irrégulières, nous

conseillons de former la valeur moyenne de plusieurs mesures. Ceci peut être réalisé matériellement au

moyen d’un filtre passe-bas ou par le biais du logiciel d’évaluation. Le nombre des mesures et la durée pour

la formation de la moyenne dépendent principalement de la structure de l’objet de mesure et de la vitesse du

processus.

 Eventuellement examiner l’utilisation d’un laser ligne (OADM 2xI65xx/S14F).

Demandez les conseils d’un collaborateur Baumer si vous devez réaliser des mesures sur des objets avec

des bords de couleur irréguliers.

Distance

max. min.

OADM

Pied à coulisse

Surface plane

☺

Surface rugueuse!

Rainures dans le

métal

Texte

Photos

Images

Dalles

Surfaces

rouillées

Messen mit Laser

Sensoren

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Que faut-il faire en présence d’objets de mesure en partie transparents, complètement transparents

et réfléchissants?

Le principe de mesure du détecteur est basé sur le fait que le spot laser est réfléchi de façon diffuse par

l’objet à mesurer pour être finalement perçu par le récepteur.

• Pour les objets de mesure en partie transparents, le spot laser pénètre à l’intérieur de l’objet de mesure.

Pour cette raison, le spot laser est perçu plus loin par le récepteur. Le détecteur fournit ainsi une distance

plus grande que la distance effective.

• Pour les objets de mesure complètement transparents, la surface de l’objet de mesure ne réfléchit aucune

lumière diffuse. Ici, une mesure indirecte s’impose, par exemple, en plaçant un autocollant sur l’objet à

mesurer.

• Pour les objets réfléchissants, la surface de l’objet de mesure ne réfléchit aucune lumière diffuse. Le spot

laser est renvoyé vers l’émetteur sous le même angle que le spot émis. Ici aussi, il faut procéder à une

mesure indirecte en plaçant, par exemple, un autocollant sur l’objet à mesurer.

Demandez les conseils d’un collaborateur Baumer si vous devez réaliser des mesures sur des objets

réfléchissants.

!

Objet de mesure en partie

transparent:

Le spot laser pénètre à l’intérieur de

l’objet de mesure.  Le détecteur

fournit ici une distance plus grande

que la distance effective.



Objet de mesure complètement

transparent:

Le spot laser traverse l’objet de mesure

sans aucune réflexion diffuse..

 La mesure est ainsi impossible.

Objet bde mesure réfléchissant:

Le spot laser est renvoyé directement

vers l’émetteur.

 La mesure est ainsi impossible.



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5 Apprentissage de la plage de mesure

Chaque détecteur est livré accompagné d’une fiche technique où la plage de mesure est indiquée.

L’opération d’apprentissage sert à régler les limites de la plage de mesure sur des valeurs inférieures aux

valeurs définies afin d’optimiser la résolution et la linéarité. La sortie en courant, respectivement la sortie en

tension, se voit attribuer une novelle courbe caractéristique. 2 distances sont toujours apprises.

• La première distance correspond à 0V resp. 4 mA, la seconde distance à 10 V resp. 20 mA.

• Les seuils ainsi appris déterminent le début et la fin de la nouvelle plage de mesure (et se trouvent ä

l’intérieur de la plage de mesure).

• L’apprentissage du détecteur peut se faire, au moins, 10'000 fois.

• L’état d’usine peut être rétabli en tout temps.

• L’apprentissage du détecteur peut se faire au moyen de la touche intégrée au détecteur ou de la

connexion externe Teach.

• Lors de l’opération d’apprentissage, la LED rouge et la sortie d’alarme sont utilisés pour les

informations en retour de l’apprentissage (Teach-Feedback).

• La LED rouge située à l’arrière du détecteur et la sortie d’alarme indiquent, en service normal, si un

objet ou non est présent à l’intérieur de la plage de mesure.

Attention:

Endéans une période de 5 minutes après l’enclenchement du détecteur, l’apprentissage peut se faire au

moyen de la touche jaune. Après l’opération d’apprentissage, une nouvelle période de 5 minutes

recommence. Enfin, après 5 minutes, le détecteur ne réagit plus aux pressions de la touche. Par contre,

l’apprentissage du détecteur peut se faire, en tout temps, au moyen de la connexion externe Teach.

Exemple d’apprentissage d’une courbe caractéristique normale.

4 mA / 0 V point le plus près, 20 mA /10 V point le plus loin.

Exemple d’apprentissage d’une courbe caractéristique inversée.

4 mA / 0 V point le plus loin, 20 mA / 10V point le plus près

30 mm 130 mm

0 V / 4 mA

Analog out

10 V / 20 mA

Courbe caract.

apprise

inversée

Alarme / LED out

Courbe

caractéristique

30 mm 130 mm

0 V / 4 mA

Analog out

10 V / 20 mA

Courbe

caract.

apprise

normale

Alarme / LED out

Courbe

caractéristique

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OADM 20I6x41/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

OADM 20I6x60/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

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OADM 20I6x72/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

OADM 20I6x80/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

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OADM 20I6x81/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

MB = plage de mesure apprise MB = plage de mesure apprise

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OADM 21I6x80/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

OADM 21I6x81/S14F

Résolution typique Différence typique de linéarité

Sr = plage de mesure apprise Sr = plage de mesure apprise

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5.1 Apprentissage de la plage de mesure avec la touche Teach

Réglage d’une nouvelle plage de mesure:

Pendant une période de 5 minutes après l’enclenchement du détecteur, l’apprentissage peut se faire au

moyen de la touche jaune. Après l’opération d’apprentissage, une nouvelle période de 5 minutes

recommence. Lorsque ces 5 minutes sont écoulées, le détecteur ne réagit plus aux pressions de la touche.

8. Presser sur la touche; la LED rouge s’allume lorsque l’apprentissage du détecteur est encore

possible.

9. Presser sur la touche pendant 5 secondes jusqu’à ce que la LED rouge commence à clignoter.

10. Relâcher la touche.

11. Placer maintenant l’objet de mesure à la limite de la plage de mesure pour laquelle le détecteur doit

afficher une valeur de 0V respectivement 4 mA.

12. Presser brièvement sur la touche; la LED rouge s’allume pendant 3 secondes comme confirmation.

Ensuite, elle se remet à clignoter de façon régulière.

13. Maintenant, placer l’objet de mesure à la limite de la plage de mesure pour laquelle le détecteur doit

afficher une valeur de 10V respectivement 20 mA.

14. Presser brièvement sur la touche; la LED rouge s’allume pendant 3 secondes comme confirmation.

Ensuite, elle s’éteint pour clignoter encore une fois brièvement. Le détecteur est maintenant à

nouveau opérationnel.

La plage de mesure est maintenant réglée sur les nouvelles valeurs limites et la LED rouge ainsi que la

sortie d’alarme s’éteignent dès qu’un objet se trouve à l’intérieur de la nouvelle plage de mesure.

Dans le cas où l’une des deux nouvelles limites se trouvait à l’extérieur de la plage de mesure maximum ou

encore, si les deux limites avaient été choisies trop près l’une de l’autre, la LED rouge se met à clignoter

pendant 5 secondes à la place de la seconde confirmation. La plage de mesure n’a pas été apprise. Il faut

alors procéder à un nouvel apprentissage tout en respectant la plage d’apprentissage minimale et la plage

de mesure.

Déroulement chronologique du processus d’apprentissage de la plage de mesure avec la touche

Teach:

La LED s’allume si

l’apprentissage a été réussi.

La LED clignote si

l’apprentissage n’est pas



☺





t1 t2 t3 t4

t6



LED rouge















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5.2 Réinstaurer l’état départ d’usine avec la touche Teach

Pendant 5 minutes après l’enclenchement du détecteur, celui-ci se laisse configurer comme au départ de

l’usine au moyen de la touche jaune. Après chaque processus d’apprentissage, une nouvelle période de 5

minutes recommence. Lorsque ces 5 minutes sont écoulées, le détecteur ne réagit plus aux pressions de la

touche.

4. Presser sur la touche; la LED rouge s’allume lorsqu’un apprentissage du détecteur est encore

possible.

5. Presser sur la touche pendant 5 secondes jusqu’à ce que la LED rouge commence à clignoter. Ne

pas relâcher la touche. Maintenir la touche enfoncée pendant encore 10 secondes jusqu’à ce que la

LED reste constamment allumée. A la fin de cette procédure, l’état du détecteur au départ de l’usine

a été rétabli (plage de mesure standard). La courbe caractéristique précédemment apprise a été

remplacée par les valeurs d’usine.

6. Relâcher la touche.

5.3 Apprentissage de la plage de mesure avec la connexion Teach

L’apprentissage de la plage de mesure au moyen de la connexion Teach se fait de la même façon qu’avec la

touche Teach. Au moyen de la connexion Teach, l’apprentissage du détecteur est toujours possible. Pour

une commande de machine, la sortie d’alarme est utilisée pour la confirmation.

jusqu’à ce que la touche est re

lâchée t3

t1

LED rouge



t12





 

t



LED rouge

t1

t2

t3

t4

☺

0 V

12-28 V

Connexion Teach

t7 t8 t9

☺



Alarme

t6

t10

t6

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