關(guān)于美國邦納高精度激光位移傳感器

工業(yè)自動化應(yīng)用的高精度激光直線式傳感器種類繁多,，如果按各系列優(yōu)勢的應(yīng)用領(lǐng)域來區(qū)分有如長距離激光位移傳感器以量程距離大,、精度高,、應(yīng)用廣泛,、抗干擾等特點(diǎn)主要用于工業(yè)自動化領(lǐng)域的長距離測量,。長距離激光距離傳感器多采用Time of Flight以計(jì)算激光到目標(biāo)物的飛行時間,。如：邦納公司的LT300系列,，直接反射檢測距離可達(dá)300米之遠(yuǎn),。高精度,，短量程的激光位移傳感器則以三角測量法，相位分析法或激光干涉法為主,。經(jīng)濟(jì)型的三角測量法激光接收器大多采用CCD或CMOS等元器件,。以測量精度高及響應(yīng)速度快特點(diǎn)主要用于微位移部件的位移測量,，小型零部件尺寸測量,，角度變化量的監(jiān)測,，移動平臺運(yùn)動情況的檢測,，及光刻機(jī)幾何量的測量，的測量等應(yīng)用,，或應(yīng)用于鋼鐵行業(yè)及測量各種材料長度不同,，對于粗糙表面和光滑表面長度和和厚度尺寸的測量,。

邦納公司的LH系列高精度激光位移傳感器采用了三角測量法工作方式,。LH系列采用了670 nm (1mW) IEC 和 CDRH紅色2級可見激光發(fā)射管,，1024像素CMOS圖像式接收元器件以及LH－ring軟件平臺支持的小型一體化的高精度激光位移（及測厚）傳感器,，其屬于三角測量法的原理,， 可以穩(wěn)定的工作在高速，非接觸的情況下,，可靠地檢測各種檢測物體,，如金屬,、木材、陶瓷,、紙張和上漆等目標(biāo)物,。LH傳感器可在多個傳感器工業(yè)組網(wǎng)中穩(wěn)固并且有效地進(jìn)行zui多可達(dá)8～32個LH傳感器之間組網(wǎng),，組成多點(diǎn)厚度及位移測量網(wǎng)絡(luò)。

該系列一機(jī)三用,， 測距,，測厚，組網(wǎng)多點(diǎn)測量（三體合一）,，具有開拓創(chuàng)新意義的新型LH傳感器為中國的自動化用行業(yè)用戶如虎添翼，無論是被測目標(biāo)需要微米級精度,，或者被測目標(biāo)是否有光澤或表面黑色或硬體或軟體,，高速、高精度,、無接觸式的LH測量傳感器都可以為用戶提供一個可靠穩(wěn)定的解決方案,。

LH高精度激光位移傳感器的應(yīng)用舉例：

應(yīng)用1： LH系列激光測距產(chǎn)品在機(jī)械形位公差測量上的應(yīng)用

對于機(jī)械加工完后的產(chǎn)品,，測試產(chǎn)品的行為誤差的傳統(tǒng)方法為使用百分表和千分表，使用百分表和千分表都是需要仔細(xì)的調(diào)整好支架以后才能進(jìn)行測試,，一般都是對個別零件進(jìn)行測量,，對于大批量的零件檢測，由于使用的是接觸性測量,，對表頭的磨損過大不現(xiàn)實(shí),。

通過LH系列激光 位移傳感器進(jìn)行非接觸型測量,，就可以實(shí)現(xiàn)對大批量的產(chǎn)品進(jìn)行自動化檢測。

傳統(tǒng)檢測方式： 機(jī)械打表檢測

LH高精度激光非接觸式測量

對于鋼廠生產(chǎn)的無縫鋼管，鋼管的外圓在制造的過程中要保證表面的圓跳動在一定的范圍以內(nèi),。傳統(tǒng)的方式采用打表的方式進(jìn)行每根鋼管的檢測,，采用激光測距將是非常好的解決辦法,。

鋼廠的鋼管規(guī)格很多,，從110毫米外徑到700毫米的外徑,，尺寸變動范圍很大,，但都要求要達(dá)到0.1毫米的精度,。

采用激光測距將無疑是非常好的解決辦法。對于檢測不同尺寸的鋼管,，在鋼管不動的情況下要實(shí)現(xiàn)檢測,，所提供的方案就是采用兩個LH產(chǎn)品進(jìn)行檢測,。兩個檢測頭放在正對方向安裝進(jìn)行檢測，由機(jī)械伺服系統(tǒng)帶著兩個LH頭做半圓運(yùn)動進(jìn)行檢測,，采用485通訊的方式獲取鋼管表明圓跳動的數(shù)據(jù),。

上位機(jī)使用LABVIEW做軟件界面和數(shù)據(jù)分析界面，計(jì)算機(jī)使用工控機(jī)配合數(shù)據(jù)采集卡和伺服控制卡進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析的采集和分析,。

而鋼管檢測則要求圓柱表面上的任一素線必須位于軸向平面內(nèi),，距離為公差值0.02mm的兩平行直線之間。

兩個LH30IX485QP傳感器在兩個對立的支架上安裝,，兩個對立的支架由兩個運(yùn)動進(jìn)給量相同的伺服電機(jī)帶動以適應(yīng)不同尺寸的鋼管,。檢測支架帶動LH30IX485QP的安裝支架做半圓運(yùn)動以檢測整個園的圓跳動。做半圓運(yùn)動可以使接線方便

鋼管裝在一個定位比較準(zhǔn)確的自動三角卡盤上,，三角卡盤的軸心要與檢測支架的軸心一致,，由伺服電機(jī)帶動進(jìn)入和進(jìn)出檢測區(qū)域，實(shí)現(xiàn)連續(xù)檢測,。

所有的機(jī)械安裝誤差不可忽略,，因此體的精度要保證就必須選擇測量精度更高的檢測傳感器。

在操作區(qū)使用工控機(jī),，軟件使用LABVIEW開發(fā),，在工控機(jī)中使用兼容LABVIEW的數(shù)據(jù)采集卡和伺服驅(qū)動卡，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集可機(jī)械單元的伺服控制,。

由于采用采集卡和伺服驅(qū)動卡，因此工供電單元要有很穩(wěn)定的濾波和抗電磁干擾的結(jié)構(gòu)以隔離外部干擾,。弱電單元與強(qiáng)電單元有一個隔離干擾的接口單元以隔離互相干擾。 現(xiàn)場可以直接把檢測的結(jié)果打印成報(bào)表的形式以對每批產(chǎn)品出具產(chǎn)品的測試報(bào)告,。

LH系列激光測距產(chǎn)品的軟件平臺特點(diǎn)：

方便的系統(tǒng)全可視化的監(jiān)視和組網(wǎng) 

– 圖形化用戶友好軟件 

由于LH系列激光產(chǎn)品在技術(shù)上所具有的優(yōu)勢,，在產(chǎn)品的應(yīng)用上，可在機(jī)械形位公差測量的應(yīng)用上有推廣的空間,。在機(jī)械加工測量上有很多對零件的行為公差進(jìn)行測量分析的要求

應(yīng)用2：  LH高精度激光位移應(yīng)用于AF 手機(jī)鏡頭變焦檢測

國內(nèi)某手機(jī)AF 鏡頭生產(chǎn)商的自動變焦變化量程測量,。 通過LH測量鏡頭位置的變化,，了解AF鏡頭通過電流驅(qū)動的線性變化的一致性來判別鏡頭的驅(qū)動部分的質(zhì)量控制,。其要求的量程變化范圍為： 0～350um 之間,。

硬件采用了PC ,， LH30系列 ,， 采集卡以及ModBus轉(zhuǎn)USB,； 軟件則采用VC++ 開發(fā),。

一臺LH30IX485QP通過支架固定在檢測平臺上,，激光光點(diǎn)直接投射在鏡頭部件上,， 測量數(shù)據(jù)輸出為ModBus RTU格式,， 通過產(chǎn)品本身自帶的接口轉(zhuǎn)換模塊INT485USB-LH直接接入工業(yè)PC的USB接口,。

通過LH30IX485QP測量得出的數(shù)據(jù)曲線顯示： 紅色和藍(lán)色曲線的線性度一致，說明AF鏡頭電流驅(qū)動的平滑和一致性,。 由于LH30IX485QP的精度在1微米以內(nèi),， 因此該傳感器的測量值滿足該應(yīng)用對前端測量元器件的精度要求,。

不合格產(chǎn)品電流驅(qū)動異常（紅色部分）

關(guān)于美國邦納高精度激光位移傳感器