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aTiny:使用激光传感器技术测量距离
日期:2020-05-26浏览量:562来源:

曾经需要简单检测对象的制造检查工艺,现在要求传感器解决苛刻的测量和质量控制任务。获得准确和稳定的测量值,对于确保一致的产品质量和连续生产至关重要。

激光传感器技术可以高速高精度解决这些检查任务。它可以用于多种材料、反射表面和颜色,从而使制造商可以收集一系列产品中的连续测量值,包括移动过程、冲压或机械零件以及柔软或粘性零件的应用。

比如使用一个传感器进行位移测量,或将两个传感器配对以进行厚度测量。

先进的激光传感器包括坚固的独立式外壳,精确的激光发射器,线性成像仪和用户可配置的输出。激光传感器不需要外部控制器即可进行调整。操作员只需将激光传感器放置在任一固定位置,可以是机器难以接近的地方或恶劣的环境,即可通过各种软件工具进行所有必要的调整和配置。

线性成像器是现代激光距离传感器的主要组件之一,定义为传感器的眼睛,由成排排列的数百或数千个像素组成。一些先进的激光传感器基于光学三角测量原理进行工作,该原理结合了线性成像器。线性图像用于精确检测目标在传感器前面的位置,从而最终实现准确,稳定的测量。激光发射器将可见的激光光通过透镜朝向目标或物体传输。激光从目标表面漫反射,然后传感器上的接收器透镜将反射的光聚焦,从而在线性成像器上产生光斑。

目标与传感器的距离决定了光线穿过接收器透镜的角度;然后,该角度确定接收到的光将照射到线性成像器的位置。如果目标距离较远(在最大指定范围内),则光将朝成像器最靠近激光发射器的一端落下。或者,如果目标位于其最接近的位置(在最小指定范围内),则光将降落在成像仪的相对端,距激光发射器最远。线性成像仪上的光线位置在出厂时已针对所有有效目标距离进行了校准。接收到的光通过模拟和数字电子设备进行处理,并由数字信号处理器(DSP)进行分析。

现代激光传感器技术的一个优点是配置软件工具。它允许直接简单的测量工件。使用配置软件可以轻松设置传感器并在调整传感器参数时监视其性能。该软件允许操作员通过PC控制传感器,并提供数据采集工具以图形方式显示测量结果。它还使操作员可以设置测量参数,例如模拟输入比例、平均和样本大小。

激光传感器技术比传统的机械测量设备具有许多优势,包括非接触式测量、较小的测量区域、高速数据收集、固态设计和灵活的操作。

使用非接触式测量,激光传感器不会遭受任何机械磨损或与目标物接触。此外,目标或物体可以在检查期间移动,例如在轮胎用尽测量期间或在大容量装配线上测量零件时。非接触式测量还增加了传感器在各种材料上的使用。由于传感器不会撞击物体,因此操作员可以轻松获得包括橡胶、塑料或木材在内的柔软或容易变形的材料的精确位移或厚度测量值,而不会使零件变形或影响测量精度。

与机械测量设备(例如接触式探针或卡尺)相比,激光传感器具有实现高速测量的能力,某些传感器每秒可捕获4000多次测量。机械测量设备通常要慢得多,需要操作员小心放置设备以获取准确的读数。激光传感器提供可重复的测量,而没有移动物体和损害最终结果的风险。高速数据功能还允许传感器用于测量时变距离。例如,激光传感器可以实时测量旋转轴的振动以表征其性能或指示需要维护。

激光传感器的应用分为三大类:质量控制、防错和定位。质量控制应用涉及生产特定零件的过程或机器,并测量零件以确保其满足质量要求。防错应用主要用于装配线上,检查缺失的零件或测量单个组件,以确保组件中的每个元素均已正确安装,保证了产品质量。定位应用主要是测量机器零件的位置,以确保在制造过程中进行闭环过程控制,从而最大程度地减少停机时间和报废。

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