曾經(jīng)需要簡(jiǎn)單檢測對象的制造檢查工藝,現在要求傳感器解決苛刻的測量和質(zhì)量控制任務(wù)。獲得準確和穩定的測量值,對于確保一致的產(chǎn)品質(zhì)量和連續生產(chǎn)至關(guān)重要。
激光傳感器技術(shù)可以高速高精度解決這些檢查任務(wù)。它可以用于多種材料、反射表面和顏色,從而使制造商可以收集一系列產(chǎn)品中的連續測量值,包括移動(dòng)過(guò)程、沖壓或機械零件以及柔軟或粘性零件的應用。
比如使用一個(gè)傳感器進(jìn)行位移測量,或將兩個(gè)傳感器配對以進(jìn)行厚度測量。
先進(jìn)的激光傳感器包括堅固的獨立式外殼,精確的激光發(fā)射器,線(xiàn)性成像儀和用戶(hù)可配置的輸出。激光傳感器不需要外部控制器即可進(jìn)行調整。操作員只需將激光傳感器放置在任一固定位置,可以是機器難以接近的地方或惡劣的環(huán)境,即可通過(guò)各種軟件工具進(jìn)行所有必要的調整和配置。
線(xiàn)性成像器是現代激光距離傳感器的主要組件之一,定義為傳感器的眼睛,由成排排列的數百或數千個(gè)像素組成。一些先進(jìn)的激光傳感器基于光學(xué)三角測量原理進(jìn)行工作,該原理結合了線(xiàn)性成像器。線(xiàn)性圖像用于精確檢測目標在傳感器前面的位置,從而最終實(shí)現準確,穩定的測量。激光發(fā)射器將可見(jiàn)的激光光通過(guò)透鏡朝向目標或物體傳輸。激光從目標表面漫反射,然后傳感器上的接收器透鏡將反射的光聚焦,從而在線(xiàn)性成像器上產(chǎn)生光斑。
目標與傳感器的距離決定了光線(xiàn)穿過(guò)接收器透鏡的角度;然后,該角度確定接收到的光將照射到線(xiàn)性成像器的位置。如果目標距離較遠(在最大指定范圍內),則光將朝成像器最靠近激光發(fā)射器的一端落下?;蛘?,如果目標位于其最接近的位置(在最小指定范圍內),則光將降落在成像儀的相對端,距激光發(fā)射器最遠。線(xiàn)性成像儀上的光線(xiàn)位置在出廠(chǎng)時(shí)已針對所有有效目標距離進(jìn)行了校準。接收到的光通過(guò)模擬和數字電子設備進(jìn)行處理,并由數字信號處理器(DSP)進(jìn)行分析。
現代激光傳感器技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是配置軟件工具。它允許直接簡(jiǎn)單的測量工件。使用配置軟件可以輕松設置傳感器并在調整傳感器參數時(shí)監視其性能。該軟件允許操作員通過(guò)PC控制傳感器,并提供數據采集工具以圖形方式顯示測量結果。它還使操作員可以設置測量參數,例如模擬輸入比例、平均和樣本大小。
激光傳感器技術(shù)比傳統的機械測量設備具有許多優(yōu)勢,包括非接觸式測量、較小的測量區域、高速數據收集、固態(tài)設計和靈活的操作。
使用非接觸式測量,激光傳感器不會(huì )遭受任何機械磨損或與目標物接觸。此外,目標或物體可以在檢查期間移動(dòng),例如在輪胎用盡測量期間或在大容量裝配線(xiàn)上測量零件時(shí)。非接觸式測量還增加了傳感器在各種材料上的使用。由于傳感器不會(huì )撞擊物體,因此操作員可以輕松獲得包括橡膠、塑料或木材在內的柔軟或容易變形的材料的精確位移或厚度測量值,而不會(huì )使零件變形或影響測量精度。
與機械測量設備(例如接觸式探針或卡尺)相比,激光傳感器具有實(shí)現高速測量的能力,某些傳感器每秒可捕獲4000多次測量。機械測量設備通常要慢得多,需要操作員小心放置設備以獲取準確的讀數。激光傳感器提供可重復的測量,而沒(méi)有移動(dòng)物體和損害最終結果的風(fēng)險。高速數據功能還允許傳感器用于測量時(shí)變距離。例如,激光傳感器可以實(shí)時(shí)測量旋轉軸的振動(dòng)以表征其性能或指示需要維護。
激光傳感器的應用分為三大類(lèi):質(zhì)量控制、防錯和定位。質(zhì)量控制應用涉及生產(chǎn)特定零件的過(guò)程或機器,并測量零件以確保其滿(mǎn)足質(zhì)量要求。防錯應用主要用于裝配線(xiàn)上,檢查缺失的零件或測量單個(gè)組件,以確保組件中的每個(gè)元素均已正確安裝,保證了產(chǎn)品質(zhì)量。定位應用主要是測量機器零件的位置,以確保在制造過(guò)程中進(jìn)行閉環(huán)過(guò)程控制,從而最大程度地減少停機時(shí)間和報廢。