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激光眼睛的机器人

2019年2月11日

激光概况传感器充当机器人的“眼睛”，现在正在各种应用中使用。克里斯·琼斯。

除了检查一维参数外，现在在工业生产中对多维质量控制的需求越来越大。激光轮廓传感器（激光线扫描仪）旨在在机器人和其他自动化的高速生产环境中执行复杂的2D/3D测量任务，其中越来越多地使用传感器来测量配置文件和轮廓。

激光线扫描仪的操作原理基于激光三角测量技术，用于二维轮廓检测。他们检测，测量和评估不同对象表面上的曲线。通过使用特殊镜头，激光束会扩大以形成静态激光线而不是点并投影到目标表面上。光学系统将该激光线的扩散反射光投射到高度敏感的传感器矩阵上。除了距离信息（z轴）外，控制器还使用此相机图像来计算沿激光线（X轴）的位置。然后将这些测量值输出在相对于传感器的二维坐标系中。在移动对象或遍历传感器的情况下，可以获得3D测量值。激光线扫描仪配备了一个集成，高度敏感的接收矩阵，该基质几乎可以对所有工业材料进行测量，这在很大程度上与表面反射无关。

可以在检查智能手机中的粘合珠时找到激光型扫描仪的典型应用。这里的挑战是智能手机内部非常精美的轮廓以及极为薄的半透明粘合剂串珠。在这里，需要绝对可靠性和100％控制串珠的完整性，需要施加粘合剂的高度和宽度。这也适用于平板电脑和笔记本电脑上的徽标：凹槽被研磨到铝制外壳中，然后将徽标元素粘合在其中。后者必须与住房相干。触觉（触摸感）是关键因素，因为客户会立即感受到任何突出的徽标或抑郁症。使用激光线扫描仪，可以测量这些凹陷以确定平面性和深度。还测量了胶合的零件，以确保完美贴合。

激光线扫描仪还在汽车行业执行重要的检查任务。例如，车轮上的安全气囊盖应功能正常，并且在事故中打开时不会阻止安全气囊。它们还构成了汽车室内装饰的一部分。因此，作为内部零件，盖子必须与整体外观保持一致。在驾驶舱，座椅，内饰和方向盘上放置的高审美要求对于该功能组件尤为重要。

尽管在安装之前无法测量装配差距，但像汽车的许多其他元素一样，可以在生产过程中检查安全气囊缝线。在机器人臂引导下，微epsilon scancontrol激光谱传感器可以同步评估几个功能。必威bet激光扫描仪连续检查缝合与单针迹之间的分离点之间的距离，并通过其以太网接口将评估直接输出为“ O”（NOK）或“ 1”（OK）。除此之外，还直接检查了两个单针之间的高度差，以立即识别任何故障的组件。

汽车内部的间隙监视
汽车室内装饰存在一些差距，例如，在中央控制台或门装饰等单个座舱元件之间。从技术的角度来看，如果间隙的宽度和高度恒定，通常是无关紧要的。但是，内部是客户首先看到的汽车区域。因此，即使是轻微的缺点也会吸引买方的眼睛，并对他们的购买决定产生负面影响。GapControl配置文件扫描仪可以检查最终组装期间汽车内部所有零件的间隙。

根据检查情况，在机器人臂上应用的单个扫描仪可以在静态或动态模式下测量不同的间隙。另外，机器人臂上的特殊框架可用于使扫描仪能够在一秒钟内的静态模式下以静态模式检测到内部的许多不同间隙。然后，如果测量值位于客户定义的公差内，则传感器评估测量值并将信号发送给控制系统。

机器人焊接检查系统
激光曲线传感器也已安装在自动焊接检查系统上，该系统旨在检查较薄的部分钢和薄量规焊缝和其他船用容器。该系统检查焊缝并通过激光，超声和电磁方法对其进行分类。该系统使用爬行的机器人，该机器人部署远程体积表面和视觉检查，以验证制造过程中船体船体板上焊接的完整性和运输船的维修。

事实证明，其他检查技术对制造过程具有破坏性，并且远非成本效益。为了降低建造和船舶运营的成本，正在用更薄的钢板建造新一代的船只，因此典型的评估方法不像较厚的部分那样有效。因此，确实需要更可靠，更快，更具成本效益和更安全的检查技术。

克里斯·琼斯（Chris Jones）是Micro-Epsilon UK的董事总经理。


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