激光位移传感器
KEYENCE的激光位移传感器可以实现对目标高度、位置或距离的非接触测量。通过对多个传感器进行配对,还可以进行厚度和宽度等测量。高精度位移传感器可分为两类:共聚焦和激光三角测量。两者都提供了精确可靠的非接触式测量解决方案,但根据应用的不同,其188金宝搏官方app下载中一种可能比另一种更有优势。
高精度测量(反射距离传感器)
特性
多色共聚焦方法允许使用传统系统不可能进行性能
超紧凑而轻巧
紧凑的传感器头,包括行业最小的约8毫米ø0.31”,几乎可以在任何地方进行测量。利用以前不可能实现的安装位置、平行安装和其他曾经无法实现的好处。
对弯曲、不平、粗糙表面均可精确处理
CL-3000采用多色共焦技术。通过更广泛的测量范围和更好的角度特性,在任何表面或形状上获得高精度测量而不需要担忧。
不受热或电气噪声的影响
传感器头本身具有零电子元件,只是镜头。这有助于消除由于发热,电噪声或光轴偏差导致的测量误差。
特性
任何目标的稳定测量
根据目标的实时反馈自动将激光强度调整为最佳水平。
多种传感器头可用
处理任何测量情况,感谢一个阵容超过20个不同的传感器头。
反射式距离传感器
特性
使用传统的图像传感器进行不可靠的检测,但与IX-H检测稳定
传统图像传感器
低对比度的目标导致检测困难
对于颜色或材质相似的目标,明暗之间的差别并不总是清晰的,这可能导致不稳定的检测。
IX-H
目标对比度并不重要
基于高度的检测确保了稳定的结果,即使目标和背景之间的对比度较低。
使用传统的激光传感器进行不可靠的检测,但用IX-H检测稳定
传统激光传感器
位置和方向的变化会导致错误检测
目标位置和方向的变化会导致激光击中目标的光斑发生变化,从而导致错误的检测。
IX-H
位置调整工具跟踪未对准的目标
相机遵循目标的位置,方向和放置,从而可以识别每个目标的目标位置。
Keyence的1D激光位移传感器使目标的高度,位置或距离能够进行非接触式测量。通过对多个传感器进行配对,还可以进行厚度和宽度等测量。高精度位移传感器可分为两类:共聚焦和激光三角测量。两者都为非接触式测量提供准确,可靠的解决方案,但取决于应用,一种188金宝搏官方app下载类型可以提供对方的优势。
可以在下面找到1D激光位移传感器的各种类型,测量原理和优点的描述。
多色共焦法
共聚焦位移传感器发射并接收相同轴的光。多色共焦传感器使用发出多种颜色(波长)的光源,每个颜色(波长)都具有唯一的焦距。传感器通过检测目前聚焦在目标上的颜色来测量到表面的距离。关键的CL-3000系列传感器利用比传统型号更亮的光源,在整个整个范围内产生稳定的测量结果,无论表面的反射率如何。
激光三角测量法
基于激光三角测量的位移传感器利用从目标反射的光的返回角来计算位置。激光从传感器发射并反射从目标表面反射。其中一些反射光通过透镜聚焦到传感器头中的接收元件上。根据目标从传感器的距离,光的返回角将改变,敲击接收器上的不同位置,可以检测。LK-G5000系列采用高分辨率CMOS来稳定测量小变化是位移。
共焦表面扫描法
表面扫描共聚焦激光位移仪利用调谐叉速振动物镜。这使激光的焦点以高速的测量范围向上和向下移动。反射光聚焦在针孔上,其中一些光穿过光接收元件。当光聚焦在目标上时,更强烈的光穿过针孔并且物镜镜头的位置被记录并与目标位置相关。Keyence的LT-9000系列使用调谐叉扫描Z轴和振荡单元,以在X轴上扫描,产生高精度和稳定性,同时采用Ø2μm的超细束斑。
激光位移传感器的优点
这些传感器能够测量具有不同材料和特性的目标的主要原因之一是,它们能够执行高精度的非接触测量。可选择最佳激光位移传感器,以匹配应用或目标材料(如透明或光泽目标)。
如果目标由金属或其他不易划伤的硬材料制成,则可使用卡尺、千分尺或直接接触目标的其他此类仪器,或在线情况下使用LVDT或其他此类接触位移传感器进行测量。但是,当目标较软时,测量压力可能会导致误差。对于质量受接触影响的精密目标,如晶片、薄膜和敏感的金属表面,可以使用非接触式激光位移传感器进行测量,而无需担心误差和目标损坏。由于激光位移传感器允许对透明或光滑表面进行稳定的非接触测量,因此可以实现广泛的应用。
在涂层,焊接和部件安装等工艺的自动化中是必要的精确设备定位。紧凑,轻巧的keyience的多色共焦方法激光位移传感器可以轻松安装在设备上,并准确地确定到目标的距离,允许高精度的位置控制而不牺牲设备操作。
分离分光镜单元,并将透镜作为头部的唯一关键部件,这为CL-3000共焦位移传感器提供了一个小巧轻便的头部,可以轻松安装在设备上。测量是沿着同一轴线进行的,因此也可以在没有盲点的情况下测量目标中窄间隙的高度。此外,磁头不会因热或电/磁噪声而产生误差,确保稳定的测量。对于设备控制,激光位移传感器可以高速测量目标高度,并将此信息反馈给控制设备。这允许实时测量阶梯目标或在运输过程中略微倾斜的目标的高度。结果是,质量可以在自动化过程中保持。
激光位移传感器案例研究
玻璃的厚度测量(在一侧图案)
当玻璃表面和图案表面之间的表面反射率不同时,当使用位于玻璃两侧的激光位移传感器测量厚度时,传统上图案表面会出现跟踪误差。CL-3000共焦位移传感器使用多色共焦方法测量投影光聚焦的位置,允许稳定且高度精确的测量,不受目标反射光强度差异的影响。这将跟踪误差的影响降至最低,从而缩短检查周期。
分配器喷嘴高度测量和控制
为了保证先进、高精度的自动喷涂,不仅需要一个精密的点胶机器人,还需要一个高性能的位移传感器,与喷嘴一起移动,作为点胶机的眼睛。安装CL-3000系列共焦位移传感器,使其跟随分配器喷嘴,实现喷嘴高度的实时测量和目标高度的反馈控制。紧凑轻巧的喷头可以轻松安装在点胶机喷嘴旁边,减少操作停止时的残余振动。多色共焦技术使用同轴系统,提供更宽的测量范围,并确保稳定的高度测量和反馈控制,而不受透明、镜面或光滑的材料表面或形状(如凹面、高度差异、倾斜或圆形表面)的影响。
关于激光位移传感器的常见问题
CL-3000系列共焦位移传感器不仅可以稳定地测量透明玻璃,而且可以高精度地测量多种目标材料和形状。当然,非接触测量消除了损坏玻璃的顾虑。对于CL-3000系列,一个控制器最多可同时连接六个磁头。例如,通过使用由一个控制器和五个磁头组成的系统测量玻璃的四边和中心,或通过使用四到六个磁头测量六个端部,可以稳定地检查玻璃的平整度。
通常,当使用激光位移传感器测量时,由于激光穿透PCB内部,会发生漫反射。这可能导致测量值不稳定。KEYENCE CL-3000系列共焦位移传感器可以发射多个波长的激光,以计算和测量使目标表面聚焦的光的波长带。即使对于PCB和其他容易被光穿透的目标,也可以高精度地获得稳定的测量值。
超紧凑的CL-3000系列共焦位移传感器的头部可以在任何材料或表面上进行高精度测量。本指南包含了在汽车和金属部件行业中使用该特性的各种应用。
根据设置条件,激光位移传感器可能无法达到技术规格中列出的精度。本指南以采用普通三角测量的激光位移传感器为例,解释了测量误差的原因,以及消除误差和提高稳定性的方法。