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激光位移傳感器的工作原理可精確2D和3D表面測量值

發表時間:2022-03-18 19:25【 閱讀量:-查看手機網址
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  激光位移傳感器,通常稱為點激光器,使用三角反射測量單個點。另一方面,激光輪廓儀測量整條線。激光位移傳感器的測量精度高,但由于數據是逐點采集的,因此效率低。激光輪廓儀有相反的權衡。它們掃描表面并快速形成3D輪廓,但精度會降低。選擇使用哪種類型的激光測量方法取決于應用要求,主要是精度或速度優先。


  無論是計算翻蓋容器中的餅干、驗證汽車面板的對齊情況,還是測量印刷電路板上電子元件的位置,可以從簡單易用的3D視覺系統中受益的制造應用列表實際上是無限。


  如今,3D機器視覺設計人員可以使用多種選項來解決3D應用,包括激光位移系統(也稱為激光掃描儀)、立體和飛行時間(ToF)解決方案。在這三個解決方案集中,激光位移傳感器是最常見的,可為在線和離線操作提供最快、最準確和最具成本效益的3D數據采集。


  刻畫器與線性位移與面積位移:——


  激光位移傳感器可以生成精確的2D和3D表面測量值,包括物體的高度、寬度、角度、面積和位置。激光位移傳感器分為三種主要類型:線性輪廓儀、線性位移傳感器和區域掃描位移傳感器。


  激光輪廓儀通過將各個輪廓堆疊成連續圖像來生成2D圖像切片(例如,將對象切成兩半的圖像)或3D表面圖。通常,這是使用來自跟蹤掃描對象的編碼器的運動數據來完成的。


  激光位移傳感器使這一操作更進一步,生成整個物體的真實3D點云,以提高準確性和可用性(假設圖像處理軟件已完全優化以工作在真正的3D環境中)。激光位移傳感器也安裝在傳送帶上方,偶爾也安裝在傳送帶下方,以掃描移動的物體。這些傳感器有時連接到機械臂的末端,以提供傳感器到物體的掃描運動。


  最后,一些區域掃描位移傳感器使用微機電(MEM)鏡在物體周圍移動激光,而不是依賴于相對于激光移動的物體。


  激光三角測量高度:——


  激光位移傳感器使用激光三角測量來確定像素距校準基準平面的高度(想想折線圖上的“零”位置)。


  在操作中,激光位移傳感器將激光線投射到可以靜止或相對運動的物體上。例如,諸如In-Sight 3D-L4000機器視覺系統中使用的線性位移傳感器可以安裝在移動的傳送帶上方或安裝在移動的機械臂上。


  數字傳感器位于距離激光位移傳感器內的激光線發生器已知的距離和角度,可捕獲反射光。傳感器內運行的激光三角測量軟件根據投影激光線在物體上移動時的形狀變化來重建表面圖或3D點云。然后將結果傳達給下游PLC、材料處理系統和/或生產跟蹤軟件,以采取進一步行動。


  2D和3D結合的兩全其美:——


  基于這些簡單的操作原理,激光位移傳感器廣泛用于許多工業制造應用的輪廓、位置和間隙測量,包括:


  ·汽車裝配中的存在/不存在

  ·食品和包裝的密封和體積測量

  ·擠出應用中的模具間隙、厚度和卷材檢查

  ·電子產品和消費性包裝商品中的組件高度、位置和平整度檢查

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