美國(guo)邦(bang)納高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器的(de)應(ying)用

工業(ye)自動化(hua)應(ying)用的(de)高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)直(zhi)線(xian)式(shi)傳感(gan)器種(zhong)類(lei)繁(fan)多，如(ru)果(guo)按各系(xi)列(lie)優(you)勢的(de)應(ying)用領域(yu)來(lai)區(qu)分(fen)有如(ru)長距(ju)離(li)激光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器以(yi)量程距(ju)離(li)大、精度(du)高(gao)、應(ying)用廣(guang)泛、抗(kang)幹擾(rao)等特(te)點(dian)主要(yao)用於工業(ye)自動化(hua)領域(yu)的(de)長距離(li)測量。長距(ju)離(li)激光(guang)距離(li)傳感(gan)器多采(cai)用Time of Flight以(yi)計算(suan)激(ji)光(guang)到(dao)目標(biao)物(wu)的(de)飛行(xing)時(shi)間。如(ru)：邦(bang)納公(gong)司(si)的(de)LT300系(xi)列(lie)，直(zhi)接(jie)反(fan)射(she)檢(jian)測距離(li)可(ke)達300米(mi)之遠(yuan)。高(gao)精度(du)，短(duan)量程的(de)激光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器則以(yi)三(san)角測量法(fa)，相(xiang)位(wei)分(fen)析(xi)法(fa)或(huo)激光(guang)幹涉(she)法(fa)為(wei)主。經(jing)濟(ji)型(xing)的(de)三(san)角測量法(fa)激(ji)光(guang)接收(shou)器大多采(cai)用CCD或(huo)CMOS等元(yuan)器件。以(yi)測量精度(du)高(gao)及(ji)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)快(kuai)特(te)點(dian)主要(yao)用於微位(wei)移(yi)部件的(de)位(wei)移(yi)測量，小型(xing)零部件尺(chi)寸(cun)測量，角度(du)變(bian)化(hua)量的(de)監(jian)測，移(yi)動平臺運動情(qing)況的(de)檢測，及(ji)光(guang)刻機(ji)幾(ji)何量的(de)測量，的(de)測量等應(ying)用，或(huo)應(ying)用於鋼鐵(tie)行(xing)業(ye)及(ji)測量各種(zhong)材(cai)料長(chang)度(du)不同(tong)，對(dui)於粗糙表面和光(guang)滑表面長度和和(he)厚(hou)度(du)尺(chi)寸(cun)的(de)測量。

邦(bang)納公(gong)司(si)的(de)LH系(xi)列(lie)高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器采(cai)用了(le)三(san)角測量法(fa)工作方(fang)式(shi)。LH系(xi)列(lie)采(cai)用了(le)670 nm (1mW) IEC 和(he) CDRH紅(hong)色(se)2級(ji)可(ke)見激光(guang)發射(she)管(guan)，1024像素CMOS圖(tu)像式(shi)接收(shou)元(yuan)器件以(yi)及(ji)LH－ring軟(ruan)件平臺支(zhi)持的(de)小型壹體化(hua)的(de)高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)（及(ji)測厚）傳感(gan)器，其屬(shu)於三(san)角測量法(fa)的(de)原理， 可(ke)以(yi)穩定的(de)工作在(zai)高(gao)速(su)，非(fei)接觸(chu)的(de)情(qing)況下(xia)，可(ke)靠地檢(jian)測各種(zhong)檢測物體(ti)，如(ru)金屬(shu)、木(mu)材(cai)、陶(tao)瓷、紙(zhi)張(zhang)和上(shang)漆等目標(biao)物(wu)。LH傳感(gan)器可(ke)在多個傳感(gan)器工業(ye)組(zu)網中(zhong)穩(wen)固並且(qie)有效地進(jin)行(xing)zui多可(ke)達8～32個LH傳感(gan)器之間組網，組(zu)成(cheng)多點(dian)厚度及(ji)位(wei)移(yi)測量網絡(luo)。

該(gai)系(xi)列(lie)壹(yi)機(ji)三(san)用， 測距，測厚，組(zu)網多點(dian)測量（三(san)體合壹(yi)），具有開(kai)拓創(chuang)新(xin)意(yi)義(yi)的(de)新(xin)型(xing)LH傳感(gan)器為(wei)中國(guo)的(de)自動化(hua)用行(xing)業(ye)用戶(hu)如(ru)虎添(tian)翼(yi)，無論(lun)是被(bei)測目標(biao)需(xu)要(yao)微米(mi)級(ji)精度(du)，或(huo)者(zhe)被(bei)測目標(biao)是否有光(guang)澤或(huo)表面黑色(se)或(huo)硬體(ti)或軟體，高(gao)速(su)、高(gao)精度(du)、無接(jie)觸(chu)式(shi)的(de)LH測量傳感(gan)器都(dou)可(ke)以(yi)為(wei)用戶(hu)提(ti)供(gong)壹個可(ke)靠穩定的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。

LH高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器的(de)應(ying)用舉(ju)例：

應(ying)用1： LH系(xi)列(lie)激(ji)光(guang)測距產(chan)品在機(ji)械形位(wei)公(gong)差(cha)測量上的(de)應(ying)用

對(dui)於機(ji)械加工完後(hou)的(de)產(chan)品，測試產(chan)品的(de)行為(wei)誤差(cha)的(de)傳統方法(fa)為(wei)使(shi)用百(bai)分(fen)表和(he)千分表，使(shi)用百(bai)分(fen)表和(he)千分表都(dou)是需(xu)要(yao)仔(zai)細的(de)調整(zheng)好(hao)支(zhi)架以(yi)後才(cai)能進(jin)行(xing)測試，壹(yi)般都(dou)是對(dui)個別(bie)零件進行(xing)測量，對於大批(pi)量的(de)零件檢測，由於使(shi)用的(de)是接(jie)觸(chu)性(xing)測量，對表頭的(de)磨損過(guo)大不(bu)現實。

通過(guo)LH系(xi)列(lie)激(ji)光(guang) 位(wei)移(yi)傳感(gan)器進(jin)行(xing)非(fei)接觸(chu)型(xing)測量，就可(ke)以(yi)實現對大批(pi)量的(de)產(chan)品進行自動化(hua)檢(jian)測。

傳統檢測方式(shi)： 機(ji)械打(da)表檢(jian)測

LH高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)非(fei)接觸(chu)式(shi)測量

對於鋼廠(chang)生(sheng)產(chan)的(de)無縫(feng)鋼管(guan)，鋼(gang)管(guan)的(de)外圓在(zai)制造(zao)的(de)過(guo)程(cheng)中要(yao)保(bao)證表面的(de)圓跳(tiao)動在壹定(ding)的(de)範(fan)圍以(yi)內(nei)。傳統的(de)方式(shi)采(cai)用打(da)表的(de)方式(shi)進行(xing)每(mei)根(gen)鋼(gang)管(guan)的(de)檢測，采(cai)用激(ji)光(guang)測距將是非(fei)常好(hao)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)。

鋼(gang)廠(chang)的(de)鋼管(guan)規(gui)格(ge)很(hen)多，從110毫米(mi)外(wai)徑到(dao)700毫米(mi)的(de)外徑，尺(chi)寸(cun)變(bian)動範(fan)圍很(hen)大，但(dan)都要(yao)求(qiu)要(yao)達(da)到(dao)0.1毫米(mi)的(de)精度(du)。

采(cai)用激(ji)光(guang)測距將無疑(yi)是非(fei)常好(hao)的(de)解(jie)決(jue)辦(ban)法(fa)。對(dui)於檢測不同(tong)尺(chi)寸(cun)的(de)鋼管(guan)，在(zai)鋼(gang)管(guan)不(bu)動的(de)情(qing)況下(xia)要(yao)實(shi)現檢測，所提供(gong)的(de)方案就是采(cai)用兩(liang)個LH產(chan)品進行檢(jian)測。兩(liang)個檢測頭放(fang)在正(zheng)對(dui)方(fang)向安(an)裝進(jin)行檢(jian)測，由機(ji)械伺服系(xi)統(tong)帶(dai)著兩(liang)個LH頭做(zuo)半(ban)圓運(yun)動進行檢(jian)測，采(cai)用485通訊(xun)的(de)方式(shi)獲取鋼管(guan)表明(ming)圓跳(tiao)動的(de)數(shu)據(ju)。

上(shang)位(wei)機(ji)使(shi)用LABVIEW做(zuo)軟(ruan)件界(jie)面和數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)界(jie)面，計算(suan)機(ji)使(shi)用工控(kong)機(ji)配合(he)數(shu)據(ju)采(cai)集卡(ka)和(he)伺(si)服(fu)控(kong)制卡(ka)進(jin)行(xing)現場數(shu)據(ju)分(fen)析(xi)的(de)采(cai)集和分(fen)析(xi)。

而鋼管(guan)檢(jian)測則要(yao)求(qiu)圓柱(zhu)表面上的(de)任壹素線必(bi)須(xu)位(wei)於軸(zhou)向平(ping)面內(nei)，距(ju)離(li)為(wei)公(gong)差(cha)值(zhi)0.02mm的(de)兩(liang)平行直(zhi)線(xian)之間。

兩(liang)個LH30IX485QP傳感(gan)器在(zai)兩(liang)個對立的(de)支(zhi)架上(shang)安(an)裝，兩(liang)個對立的(de)支(zhi)架由(you)兩(liang)個運動進給(gei)量相(xiang)同(tong)的(de)伺服電機(ji)帶(dai)動以(yi)適(shi)應(ying)不(bu)同(tong)尺(chi)寸(cun)的(de)鋼管(guan)。檢(jian)測支(zhi)架帶(dai)動LH30IX485QP的(de)安(an)裝支(zhi)架做(zuo)半圓運(yun)動以(yi)檢測整(zheng)個園的(de)圓跳(tiao)動。做半圓運(yun)動可(ke)以(yi)使(shi)接(jie)線(xian)方(fang)便(bian)

鋼管(guan)裝(zhuang)在(zai)壹(yi)個定位(wei)比(bi)較(jiao)準確的(de)自動三(san)角卡(ka)盤(pan)上(shang)，三(san)角卡(ka)盤(pan)的(de)軸(zhou)心要(yao)與(yu)檢測支(zhi)架的(de)軸(zhou)心壹(yi)致，由伺服電機(ji)帶(dai)動進入和(he)進(jin)出(chu)檢測區域(yu)，實現連續檢測。

所有的(de)機(ji)械安(an)裝誤(wu)差(cha)不(bu)可(ke)忽(hu)略(lve)，因此(ci)總(zong)體的(de)精度(du)要(yao)保(bao)證就必(bi)須(xu)選(xuan)擇測量精度(du)更高(gao)的(de)檢測傳感(gan)器。

在(zai)操(cao)作(zuo)區(qu)使(shi)用工控(kong)機(ji)，軟(ruan)件使(shi)用LABVIEW開(kai)發(fa)，在(zai)工控(kong)機(ji)中(zhong)使(shi)用兼(jian)容(rong)LABVIEW的(de)數(shu)據(ju)采(cai)集卡(ka)和(he)伺(si)服(fu)驅(qu)動卡(ka)，實(shi)現現場數(shu)據(ju)采(cai)集可(ke)機(ji)械單元的(de)伺服控(kong)制。

由(you)於采(cai)用采(cai)集卡(ka)和(he)伺(si)服(fu)驅(qu)動卡(ka)，因(yin)此(ci)總(zong)工供(gong)電單(dan)元(yuan)要(yao)有很(hen)穩(wen)定(ding)的(de)濾波(bo)和抗(kang)電磁幹擾(rao)的(de)結構以(yi)隔(ge)離(li)外部(bu)幹擾(rao)。弱電單元(yuan)與(yu)強電(dian)單(dan)元(yuan)有壹個隔(ge)離(li)幹擾(rao)的(de)接口(kou)單元(yuan)以(yi)隔(ge)離(li)互相(xiang)幹擾(rao)。 現場可(ke)以(yi)直(zhi)接(jie)把檢(jian)測的(de)結果(guo)打(da)印成(cheng)報(bao)表的(de)形式(shi)以(yi)對每(mei)批(pi)產(chan)品出(chu)具產(chan)品的(de)測試報(bao)告(gao)。

LH系(xi)列(lie)激(ji)光(guang)測距產(chan)品的(de)軟件平臺特(te)點(dian)：

方便(bian)的(de)系(xi)統(tong)全可(ke)視化(hua)的(de)監(jian)視和(he)組網 

– 圖(tu)形化(hua)用戶(hu)友(you)好(hao)軟(ruan)件 

由於LH系(xi)列(lie)激(ji)光(guang)產(chan)品在技(ji)術上所具有的(de)優(you)勢，在產(chan)品的(de)應(ying)用上(shang)，可(ke)在機(ji)械形位(wei)公(gong)差(cha)測量的(de)應(ying)用上(shang)有推(tui)廣(guang)的(de)空(kong)間。在機(ji)械加工測量上有很(hen)多對(dui)零件的(de)行為(wei)公(gong)差(cha)進(jin)行(xing)測量分析(xi)的(de)要(yao)求(qiu)

應(ying)用2：  LH高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)應(ying)用於AF 手機(ji)鏡(jing)頭變(bian)焦(jiao)檢測

國內(nei)某(mou)手機(ji)AF 鏡(jing)頭生(sheng)產(chan)商的(de)自動變焦(jiao)變化(hua)量程測量。 通過(guo)LH測量鏡頭位(wei)置(zhi)的(de)變化(hua)，了(le)解(jie)AF鏡(jing)頭通過(guo)電(dian)流驅(qu)動的(de)線性變化(hua)的(de)壹致性來(lai)判(pan)別(bie)鏡頭的(de)驅(qu)動部分的(de)質量控(kong)制。其要(yao)求(qiu)的(de)量程變(bian)化(hua)範(fan)圍為(wei)： 0～350um 之間。

硬件采(cai)用了(le)PC ， LH30系(xi)列(lie) ， 采(cai)集卡(ka)以(yi)及(ji)ModBus轉(zhuan)USB； 軟件則采(cai)用VC++ 開(kai)發(fa)。

壹(yi)臺LH30IX485QP通過(guo)支(zhi)架固(gu)定在檢測平臺上，激(ji)光(guang)光(guang)點(dian)直(zhi)接(jie)投(tou)射(she)在(zai)鏡(jing)頭部(bu)件上， 測量數(shu)據(ju)輸(shu)出(chu)為(wei)ModBus RTU格式(shi)， 通過(guo)產(chan)品本身自帶的(de)接口(kou)轉(zhuan)換模塊INT485USB-LH直(zhi)接(jie)接(jie)入工業(ye)PC的(de)USB接口(kou)。

通過(guo)LH30IX485QP測量得出(chu)的(de)數(shu)據(ju)曲線(xian)顯(xian)示(shi)： 紅色(se)和(he)藍(lan)色(se)曲線(xian)的(de)線性度壹致(zhi)，說明(ming)AF鏡頭電(dian)流驅(qu)動的(de)平滑和(he)壹(yi)致(zhi)性(xing)。 由(you)於LH30IX485QP的(de)精度(du)在(zai)1微米(mi)以(yi)內(nei)， 因(yin)此(ci)該(gai)傳感(gan)器的(de)測量值滿足該(gai)應(ying)用對(dui)前端(duan)測量元器件的(de)精度(du)要(yao)求(qiu)。

不合格產(chan)品電流驅(qu)動異常（紅色(se)部(bu)分(fen)）

美國(guo)邦(bang)納高(gao)精度(du)激(ji)光(guang)位(wei)移(yi)傳感(gan)器的(de)應(ying)用