测量光幕测体积的原理
测量光幕通过非接触式光学扫描技术,结合算法分析实现对物体体积的精确测量。其核心原理可分为以下步骤:
一、 光幕构建与信号发射
光束阵列生成
测量光幕由发射器和接收器组成,发射器发出多束平行且等间距的红外线或激光光束,形成覆盖物体运动路径的二维或三维光幕(如垂直、水平或交叉排列)。
动态覆盖范围
光幕的覆盖区域可根据被测物体尺寸调整,例如在物流场景中,光幕可覆盖包裹的整个通过路径。
二、 物体遮挡检测与数据采集
光束遮挡分析
当物体进入光幕区域时,其表面会遮挡部分光束,接收器通过检测光束的中断位置和遮挡比例,获取物体在光幕平面上的二维投影轮廓。
多维度动态扫描
单光幕模式:通过物体移动速度与光束遮挡时序的关联,计算物体的长度、宽度或高度。
多光幕协同(如垂直+水平光幕组合):同时捕捉物体不同角度的轮廓数据,构建三维模型。
三、 体积计算与算法处理
三维数据合成
结合物体移动轨迹、光束间距及遮挡信息,通过软件算法将多角度的二维轮廓数据转换为三维体积参数。例如:
分段积分法:将物体沿移动方向切片,计算每片截面积并累加。
点云建模:根据遮挡光束的位置生成点云数据,拟合物体表面形状。
误差校准
系统自动补偿环境干扰(如振动、光线散射),并通过冗余光束设计提升测量精度(误差可控制在±1mm内)。
技术优势
非接触式测量:避免物理接触导致的物体形变或设备磨损。
高速响应:适用于流水线场景,单次测量耗时仅需毫秒级。
灵活性:可适配不规则物体(如异形包裹、轮胎等)的体积检测。
典型应用
物流分拣:测量快递包裹体积,实现自动计费与分拣。
工业质检:检测轮胎内外径、金属板材孔洞分布等。
智能制造:实时监控汽车零部件装配尺寸。