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三招教你如何选择二维激光扫描仪
发布时间:2017-09-25   点击次数:4259次

    二维激光扫描仪还有很多其他名称,如2D激光传感器、2D激光扫描传感器、线激光传感器等等。二维激光扫描传感器以其广泛的环境适应性,超高的检测频率和精度,被广泛应用于手机检测,机械加工,轮胎检测,汽车制造,精密仪器,点胶机,铁路铁轨检测以及科研教学等领域。激光轮廓扫描仪使用激光三角测量原理,对不同被测物体表面进行二维轮廓扫描。激光束被一组特定透镜放大用以形成一条静态激光线,投射到被测物表面上。高品质的光学系统将该激光线的漫反射光,投射到高度敏感的传感器感光矩阵上。除了传感器到被测物体的距离信息(Z轴),控制器还可以通过这组图像来计算沿激光线(x轴)上的位置。传感器zui终输出一组二维坐标值,坐标系的原点与传感器本身相对固定。通过移动被测物体或传感器,便可得出三维测量结果。

三招教你如何选择

1)注意被测物结构和材料,通常二维激光扫描传感器测量需要完整的三角光路。被测物如果有深槽或复杂表面,可能会导致三角光路被遮挡,从而无法测量。还有一些吸光材料,如黑色橡胶等材料,大部分光强会被吸收,这时需要合理调节曝光时间以获得足够测量信号。另外反光很强,或镜面反射被测物,可能会导致光线垂直返回而没有形成漫反射,也会导致测量效果不佳。所以使用二维激光扫描传感器时,一定要先与厂家充分沟通,不要想当然人为可以测,结果却不好。目前国际上的主流二维激光扫描传感器品牌,如德国米铱和日本基恩士,都会要求客户在选用二维激光扫描传感器时,预先告知被测物表面结构和反光特性。如果是特殊被测材料,如玻璃,橡胶和表面有暗纹的情况,可能就需要用户提供样片进行试测,确保达到测量要求后才会订货。另外,采用二维激光扫描传感器扫描复杂结构时,可能会因为复杂表面反复反光,在尖锐的棱角或深槽处,形成杂光,建议选择传感器之前,给厂家样片进行试测,厂家一般拥有丰富的实战经验,懂得如何采用合理的参数,包括曝光时间,光强,测量频率等可调参数,达到测量效果。

 2)参数选择,很多厂家都提供多个级别的二维激光扫描传感器供客户选择。常用于选择二维激光扫描传感器的指标包括传感器的精度,该参数也有其他称呼,如线性度、误差等。指的是传感器的测量值偏离理论真实值的偏差程度。这个参数直接反应测得准不准。第二个就是分辨率,这个参数指传感器做出示数变化所需要的zui小位移变化量,通常分辨率参数值要小于精度。第三个是测量速度,以德国米铱scanCONTROL系列为例,其测量速度可以达到4kHz,测量速度直接决定测量是否可以跟得上被测物的变化速度,能否完整反应位移变化的全过程。扫描频率对要求快速扫描的应用领域,如手机部件检测至关重要,直接决定测量cycletime。这里特别要注意的,不要单纯比较说明书中的测量频率,某些日系品牌的标出的测量频率值惊人的高,其实不能长时间使用,因此不具备实际意义,切勿在不同的基准上进行比较。第四是智能输出功能,许多二维激光传感器需要搭配自动追踪机构使用,如焊接机或点胶机,需要通过二维激光扫描传感器指引焊枪或点胶头追踪某些特征尺寸,如缝隙zui低点或胶珠zui高点。以德国米铱二维激光扫描传感器为例,可以直接输出诸如形状zui高点,缝隙宽度,缝隙深度,缝隙zui低点等特征信息,无需客户自行处理点云数据。当然,如果客户需要自行分析被测工件上的特征尺寸,如某些孔的直径,台阶高度,平面度等信息,传感器能够给出完整的点云信息,也是至关重要的。许多日系品牌是不能提供原始点云信息的,这点需要特别注意。当然除此以外,还有很多参数可以决定传感器的性能,包括能够承受环境温度指标,能够承受的振动和冲击指标等等。为什么要选择合适的指标呢?因为越高的技术参数一定意味着制造工艺的复杂和难度提升,也必然价格昂贵。所以各位制定测量要求时,一定不要凭空想象,提一个超高的测量要求。我见过有的传感器使用单位,动辄要几个微米,甚至纳米级别的测量精度,测量速度还超高,问其真的有必要提这么高的要求吗?回答却往往是不必要,或者要求高余量大。但是大家要记住,没有无代价的指标提升,每一个高指标背后都是真金白银的付出。另外选择二维激光扫描传感器时,要特别注意一点,各家厂商对参数的标注标准是不一样的。如德国品牌,通常标注的是真实参数,甚至是保守参数。而日系品牌,在标注时,会以平均后的结果为准。看参数表时,要仔细看看下面的小字,日系品牌超高的参数往往源自多次平均后的结果。光学测量会产生一些毛刺,通过平均的方法可以大大平滑测量结果。

3)品牌的选择,在诸多测量原理的位移传感器中,二维激光扫描传感器市场zui为混乱,品牌zui为参差不齐。甚至有商家明明只是代理国外某个品牌,却声称自己是原厂生产,等出了问题以后,由于前期技术方案已经定型,就只能硬着头皮采用,而这样又往往会带来后续更大的问题。辨别一个品牌是否为原厂产品,除了常见的原厂证明外,zui直接就是看其中文,国外品牌通常会把自己品牌名称作为,如果你看到某个牌子的是中文加英文的混合体,就不太可能是正规厂家了。另外正规进口品牌的中文,一定可以在其国外母机构网页中找到,找不到的一定不是子机构。当然压根没有国外母机构的所谓进口品牌,也是存在的。品牌的选择特别关键,因为理论上讲,二维激光扫描传感器结构并不复杂,国内的小厂也能做出来,但是精度和重复性与子比较起来,就有天壤之别了。除此以外,使用寿命,温度漂移等,也会大大影响客户的使用效果。我见过有的使用厂家,为了几百块差价,从进口品牌换成国内品牌,结果过去3年都不会坏一个的传感器,一年内坏了4次,算下来更贵不算,还大大影响了使用环节,生产线停一次,可不是几百块的成本节省可以补偿的。

 

 

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