正控科技:3D 線激光智能傳感器 實現快速在線檢測

文:深圳市正控科技有限公司2020年第四期

深圳市正控科技有限公司成立之初,是加拿大LMI公司在中國唯一的總代理和技術服務商,經過多年的技術沉淀和代理經驗,推出LV系列3D智能激光傳感器,該系列產品是為了滿足工廠智能制造而設計的專用3D線激光傳感器,可以科學合理地檢測產品質量,在線快速測量產品外觀尺寸和輪廓。

采用獨具特色的非接觸式激光三角測量原理,抗干擾性強,測量不受外界光干擾,滿足快速在線檢測要求。

同時傳感器測量不受物體表面和物體顏色差異、高低不平影響,根據不同的檢測應用和測量范圍對多個傳感器進行組網連接。可以廣泛應用在3C行業、汽車行業、鋰電新能源行業、點膠行業、焊接行業等質量檢測應用。

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3D智能激光傳感器是利用激光技術進行測量的傳感器,能實現無接觸遠距離測量、速度快、精度高、量程大、抗干擾強等優點,在生產領域有獨特的優勢和應用。主要用于生產過程中在線對每個產品輪廓和尺寸特征點相關參數的檢測,并進行實時3D點云數據分析,從而達到判斷產品缺陷和質量等級的檢測。

3D智能激光傳感器作為機器人的眼睛,可以實現機器人3D視覺引導,超精密尺寸測量,在線缺陷檢測,配合機械手臂可以實現物流分揀、激光焊接、點膠、抓取等應用。例如尺寸的測量:將被測物體放在傳送帶上,激光傳感器檢測到該被測物體并與觸發的激光掃描儀同時進行測量,從而得到被測物體的尺寸。厚度的測量:一般由兩個傳感器上下對射的方式組成的,上下兩個傳感器分別測量被測物體上表面和下表面的位置,通過計算得到被測物體的厚度。輪廓測量:利用激光三角反射式原理,實現物體任一輪廓線尺寸測量,如高度差、寬度、角度、半徑等實現物體輪廓檢測。

激光測量在生產中既可以減少人工,提高工作效率,又可以減少浪費,節約能源,現在情況是在線生產過程中,有實力廠家是采用三坐標測量儀(放置在空調房間)進行抽檢,測量抽檢樣品的關鍵尺寸,或者人工進行測量,如果合格,就認定該批次產品合格,但實際過程中,由于質檢人員責任心或者產品多樣性,決定抽檢產品質量不能等同全部產品質量,特別對于軍口、高質量產品必須保證100%合格,這就要求產品必須在生產過程中,不影響生產節拍而實現全檢;一個產品的生產需要多個過程,如果第一個過程是廢品,后續的生產就意味著能量浪費和人力的損失,因此在生產早期在線檢測產品質量好壞也是非常重要。總之需要每件產品質量合格就需要在線檢測,現在手段就是大量人力檢測。由于人力成本不斷增加,以及人工檢測質量的不穩定性,就需要檢測設備代替人工完成在線檢測工作。檢測設備技術和成本關鍵在核心部件3D智能激光傳感器。

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產品選型表

正控科技3D智能激光傳感器產品具有以下特點:

(1)系統平臺設計:采用FPGA圖像處理,與Linux軟件平臺結合,完成3D激光傳感器基本框架。

(2)大數據處理平臺:平臺軟件模塊化,算法簡潔、占用內存少,保證采集速度最大化,采集速度5000HZ,可以滿足大多數市場應用要求。

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采用XLINXFPGA技術,雙ARM核嵌入式處理器,完成圖像實時采集和處理,Linux平臺下系統完成數據處理和千兆以太網輸出接口,從FPGA硬件設計到算法的實現,融為一體,在硬件上達到線激光世界同類先進產品,集成3D算法和加密程序,保護自己知識產權。

(3)光學電路:光路設計正確,保證最大測量范圍,應用更廣泛。

安裝高度CD涵蓋60-350mm,測量范圍MR從8-600mm,激光等級從3R到3B,波長405nm和660nm可選,高度Z分辨率從u級開始。

光學基本原理是采用激光三角法進行測量,半導體激光器通過鏡片輸出均勻激光線,然后信號漫反射通過鏡片被CCD或CMOS芯片接收。

自主設計光學電路,結合市場產品,最大程度減少光學成本,實現激光器等光學部件組裝、調試等系列生產,激光器做到線光密度均勻、平直和寬度滿足測量精度要求,總體指標測試已經完全可以替代進口產品。

(4)機械設計合理,生產工藝易控制,保證量產效率。模塊化結構保證盡量少的殼體選型和最輕的重量,不同性能指標有著不同的尺寸和重量,并可以根據具體應用進行訂制。

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3DLV線激光傳感器產品圖

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