测量光幕可以测量体积,高度和宽度这几个大小,这听上去相当玄乎。事实上,这其中的原理并非复杂──它所依赖的并非什么神奇的方法,而是一排排整齐的“红外眼睛”加上巧妙的算法。
通俗地讲,测量光幕主要包括两个部分:一侧为发射器,密集地发射数十乃至数百束并行红外光束;另一侧为接收器,如同排队执勤的哨兵一对一地注视每一束光线。这种两面面对面地安装在传送带或检测工位的两侧,在它们之间形成一堵无形的“光墙”。
当一个物体(例如,一只纸箱,轮胎或者金属零件)从这道光墙中间穿过时,会挡住一部分光束。接收器立刻发现:“哎,第15到第48号光束没信号了!”该系统立即记录了遮挡光束的数目及位置。
因为光束之间的间距是精确已知的(比如每10毫米一道),那么被挡住的光束数量×间距,就能算出物体在垂直方向上的高度;若光幕横向安装也可测量宽度。有些高端系统用两组甚至三组光幕(比如X、Y、Z三个方向),或者配合编码器测物体移动速度,就能进一步算出长度,再把长×宽×高一乘,体积也就出来了。
举个例子:一个快递包裹沿着传送带奔跑并穿过测量光幕。光幕被发现阻挡30道光线,每道光线之间的距离为5mm,那个高度为150mm;同时一侧的另一组光幕所测宽度为200mm;结合传送带的速度和遮挡的时长,我们计算得出长度为300mm,这意味着体积为0.15×0.2×0.3=0.009立方米。
整个过程非接触、速度快、精度高,还不怕油污磨损(毕竟没物理接触)。而响应时间一般为几个毫秒,流水线一秒钟经过几个包裹就可以准确地捕捉到。
所以,测量光幕测尺寸的本质,就是通过“数数遮挡了多少光线,哪里有光线”,再结合已知的光束布局,反推出物体的几何参数。看起来很高,但实际上逻辑却格外接地气:你挡了多少光线,我便知你的年龄。
