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测量光幕测量尺寸的原理有哪些?

测量光幕(也称为测量光栅、测量光栅幕、光幕尺等)是一种非接触式测量设备,广泛应用于工业自动化、尺寸检测、包装、分拣等场景。其测量尺寸的原理主要基于以下几种原理:


一、遮挡式光幕测量原理(常见)

原理描述:
利用红外或激光发射器与接收器组成多个光轴,形成“光幕”。当被测物体进入光幕区域,遮挡部分光束,根据被遮挡的光轴数量或位置来计算物体的尺寸(宽度、高度、位置等)。

关键参数:

  • 光轴间距(通常为1mm、2mm、5mm等)
  • 被遮挡的光轴数量 = 物体尺寸 / 光轴间距
  • 响应时间与精度由光轴密度决定

适用:
测量物体的外廓尺寸、边缘检测、孔洞检测、平面度检查等。


二、三角测量原理

原理描述:
利用发射光源(通常为激光)照射物体表面,反射光经过透镜进入成像传感器。根据反射点的位置变化与几何三角关系计算目标距离或尺寸。

特点:

  • 可精确测量厚度、高度等单点尺寸
  • 对物体表面反光、颜色要求较高

适用:
用于高精度点测量,如厚度、轮廓、高度差等。


三、光学编码原理(应用在高精光栅测量)

原理描述:
通过固定光栅与移动光栅间的相对位移,配合光电传感器读取干涉条纹或编码条纹,从而实现高精度长度测量。

适用:

  • 精密位移与尺寸测量,如CNC测量系统、电子卡尺。

四、TOF(Time of Flight)飞行时间测距法

原理描述:
通过发射激光脉冲并测量其返回时间(飞行时间)来计算物体距离,再通过扫描得到轮廓尺寸。

优点:

  • 可测量三维尺寸
  • 适用于复杂轮廓物体

适用:

  • 三维尺寸测量、体积测量、位置识别等

五、结构光/激光轮廓扫描法

原理描述:
将结构光(如激光线)投射到物体上,通过相机拍摄变形轮廓,根据几何反投影计算物体尺寸或三维轮廓。

适用:

  • 大型物体的外形尺寸检测、板材平整度检查、缺陷检测等

六、应用拓展:通过测量光幕组合实现功能

  • 2D/3D外廓测量: 双排光幕或十字光幕结合运动系统,实现二维或三维尺寸捕捉;
  • 动态物体检测: 在流水线上测量长度、宽度、高度、位置、间隙;
  • 分选与控制: 根据测得尺寸进行自动分拣或报警。
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