Důležité poznámky ke správnému výběru 2D/3D laserového skeneru pro použití na výrobní lince

Vlastnosti obrazového snímače

Hlavním důvodem, proč je nutné se zajímat o schopnosti a vlastnosti obrazového snímače, je fakt, že neexistuje žádná specifikace, která tyto vlastnosti definuje.
Tato část obsahuje důležité faktory neuvedené ve specifikacích, které je třeba zvážit při výběru 2D/3D laserového skeneru pro použití na výrobní lince.

Měření cílů s různými barvami

Optimální obrazový snímač pro 2D/3D laserové skenery má široký dynamický rozsah a je schopen přesné detekce slabého i silného světla (bez saturace).

[Optimalizováno pro tmavé cíle]Vysoký výkon laseru nebo dlouhá doba expozice / [Tmavá barva]Optimální množství odraženého světla, [Jasná barva]Odražené světlo je příliš silné a příliš saturované

[Optimalizováno pro jasné cíle]Nízký výkon laseru nebo krátká doba expozice / [Tmavá barva]Odražené světlo je pro detekci příliš slabé, [Jasná barva]Optimální množství odraženého světla

※Pozor:Pokud je přijaté světlo saturované, výsledný profil se může při oddálení zdát být správný. However, when zooming in, the profile is not ideal.

Příklad srovnáníKontroly svarů elektronických součástek

Měření s malým dynamickým rozsahem

Odraz od svaru nebyl správně detekován.

Měření se širokým dynamickým rozsahem

Jsme schopni svary detekovat správně.

Příklad srovnáníKontrola výšky a objemu těsniva

Měření s malým dynamickým rozsahem

Odraz od zakřiveného povrchu způsobí nekonzistentní detekci.

Měření se širokým dynamickým rozsahem

Zakřivené oblasti lze také detekovat stabilně.

Snímání cílů s členitým profilem

Pokud jsou vlastnosti obrazového senzoru CMOS stejné, použití kratšího intervalu pro data umožní detailnější zachycení cíle.

S krátkými datovými intervaly

S dlouhými datovými intervaly

Pokud jsou však vlastnosti obrazového senzoru CMOS horší – například pokud je obtížná detekce oblastí s malým množstvím odraženého světla – důsledkem použití kratšího datového intervalu budou stále situace podobné následujícím.

  • Bod výběru Senzor CMOS s pokročilými vlastnostmi a schopnostmi je nezbytný pro přesné zachycení podrobností jemných tvarů.
  • Bod výběru Použití kratších datových intervalů se doporučuje v situacích s podobnými schopnostmi senzorů CMOS.

Skutečný rozsah měření

Počáteční vzorkovací rychlost je u produktů řady LJ-V7000 nastavena na 1 kHz.
Použití vzorkovací rychlosti 8 kHz nebo více vyžaduje omezený měřicí rozsah pro snížení objemu dat ke zpracování.
Alternativní možností je použití při vzorkovací rychlost 8 kHz bez omezení rozsahu měření, což však vyžaduje zúžení dat pro snížení objemu dat ke zpracování.

Běžné problémy Měřicí přístroj s datovým intervalem 10 μm byl zvolen z důvodu snahy o přesnější zachycení detailních tvarů, ale jeho použití při frekvenci 8 kHz vyžadovalo zúžení dat, důsledkem čehož byl výsledný datový interval 20 μm.
Přestože záměrem bylo použití přístroje při frekvenci 8 kHz, měřicí rozsah se zúžil a v důsledku toho bylo nutné přístroj použít při frekvenci 4 kHz.

V případě řady LJ-V7000

Žádné zúžení dat.
Plný rozsah měření.

~4kHz

Žádné zúžení dat.
Rozsah měření: Snížený svisle o polovinu.

~8kHz

Zúžení dat.
Plný rozsah měření.

~16kHz

Zúžení dat.
Rozsah měření: Snížený svisle i vodorovně o polovinu.

~64kHz

Rychlost

Při použití na výrobních linkách jsou důležitými faktory určujícími vzorkovací rychlost 2D/3D laserového skeneru následující tři aspekty.

  • Rozsah měření
  • Vlastnosti obrazového senzoru CMOS
    / Detailní měření profilů
  • Stabilita dat

Rozsah měření

Jak je popsáno v části „2. Skutečný rozsah měření“, zvýšení rychlosti může mít za následek zúžení rozsahu měření nebo dat.
Je nutné předem ověřit, zda je při žádané vzorkovací rychlosti možné splnit požadované podmínky.

Vlastnosti obrazového senzoru CMOS / Detailní měření profilů

Spolu se zvyšováním rychlosti vzorkování se zkracuje délka expozice při vzorkování.
Při měření cílů s nízkou odrazivostí, tmavých cílů nebo cílů s nakloněným povrchem je nutné dbát zvýšené opatrnosti.

Vzorkování při nízké rychlosti Při frekvenci 1 kHz

Vzorkování při vysoké rychlosti Při frekvenci 8 kHz

Stejně jako při měření detailních tvarů s sebou nese použití vysoké rychlosti vzorkování riziko, že detekce nebude v některých oblastech možná.

Vzorkování při nízké rychlosti

Vzorkování při vysoké rychlosti

Stabilita dat

Jak je uvedeno níže, zpracování pomocí filtru, například průměrování, se provádí pomocí vysokorychlostního vzorkování za účelem stabilizace dat.
Použití většího počtu datových filtrů zajistí ještě vyšší stabilitu dat, takže lze říci, že vyšší vzorkovací rychlost zajišťuje vyšší stabilitu.

Stabilizované naměřené hodnoty!

  • VÝSLEDEK PRŮMĚROVÁNÍ 3 PROFILŮ Stabilita měření konvenčních modelů byla omezena z důvodu nedostatečné vzorkovací rychlosti potřebné pro dosažení požadované doby cyklů.
  • Konvenční model
  • VÝSLEDEK PRŮMĚROVÁNÍ 720 PROFILŮ Řada LJ-V nabízí výrazně lepší stabilitu měření profilů díky tomu, že využívá ultra vysokorychlostní vzorkování, které je až 240x rychlejší než u konvenčních modelů. To umožňuje průměrování profilů, stejně jako eliminaci abnormálních hodnot pomocí filtrů mediánu.
  • LJ-V