物体尺寸的不规则,速度的快速,形状的复杂,位置的频繁改变……这些因素往往对工业尺寸的测量提出了挑战。
就像尺子在日常测量中被使用一样,测量光幕也能根据被测对象的经过准确地捕捉到被测对象的轮廓并完成大小探测任务。
测量光幕既要能测量又要测的准。除基本扫描能力外,还要靠专业光学结构和算法相配合。那么测量光幕到底有哪些尺寸测量原理呢?高质量测量光幕一般有如下几个特征:
一、从光学扫描检测原理出发
1、多光束同时扫描
测量光幕在密集布置的发光器和接收器之间形成若干平行光束。物体进入扫描区域后,光束受到阻挡的部位与次数将发生同步改变,形成“光学投影”。该系统依据遮挡光束个数和先后顺序来判断对象的高,宽等大小信息。这种方式对规则体和不规则体都有很好的适应性,检测通用性很强。
2、光束间距确定分辨率
光束间距离越小,测量光幕能够捕捉的细节就越多,有利于提高尺寸测量精度。比如小到毫米量级的光束间距就可以用来探测微小边沿的变化,从而使得光幕可以捕捉物体的隆起,凹陷或者微小的大小差别,从而为后端系统的设计提供更加精确的数据支持。
二、与算法动态识别机制相结合
1、由于物体特性的不同,对其进行不同程度的加工
不同的物体其形状及速度是不一样的,所以测量光幕的识别将采用特定的算法来处理。该系统将综合考虑遮光持续时间,光束变化轨迹和物体速度估计来计算它们的尺寸轮廓。该算法将抖动,振动或者局部反光等干扰自动过滤掉,使得数据变得更稳定和可靠。
2、适应于不同转速下测量需要
对快速经过测量区的目标,光幕将采用高速采样及实时分析模式以保证各光束变化情况得到全面记录;对于缓慢移动的物体,该系统采用平滑算法来避免因晃动导致的尺寸误差。在高速分拣线和缓速装配线上,光幕都能够稳定地执行测量任务。
三、结构设计和硬件工艺等方面进行了支持
1、稳定的光学结构
测量光幕发射端与接收端需要保持高度均匀的光轴结构才能保证各束光的轨迹完全一致。高精度光学窗口可以降低环境灰尘影响,光束更稳定、更清晰。坚固的外壳设计也可以处理工业现场振动,撞击和温度变化。
2、精准电路和信号处理工艺等
内部电路板,光学驱动模块以及信号采集系统都需要高稳定性以保证光束遮挡数据的实时完整上传。先进的信号放大和噪声过滤技术可以降低外界光线的干扰和增加测量稳定性。当连续使用时间较长时,光幕依然可以保持测量精度不会漂移。
四、亲切适配性和使用体验
1、精准校准和自动对准等
测量光幕对尺寸测量有较高要求,在对准过程中一定要准确。所以高质量的光幕一般都安装有自动校准系统和对准指示灯以保证安装者能够迅速地完成设备调试工作。光幕对准成功后,长期使用时不容易发生偏移,确保了测量一致性和长期可靠性。
2、数据输出兼容性好
系统所测尺寸数据可以通过模拟量,开关量或者数字通信协议等各种接口进行输出,便于与不同控制系统连接。光幕测量结果可以和PLC,上位机和机器人联动,从而实现对生产线的自动化判断和实时检测,使得测量过程能够自然完成而不影响生产。
