Ważne kwestie dotyczące wyboru skanera laserowego 2D/3D na linii produkcyjnej

Możliwości obrazowania elementu odbierającego światło

Głównym powodem, dla którego należy znać możliwości obrazowania elementu odbierającego światło, jest brak specyfikacji określających takie możliwości.
W tej części przedstawiono ważne czynniki, które wykraczają poza specyfikacje, a które należy wziąć pod uwagę przy wyborze skanera laserowego 2D/3D do linii produkcyjnej.

Pomiary obiektów o różnych kolorach

W przypadku skanerów laserowych 2D/3D optymalny element odbierający światło ma szeroki zakres dynamiczny i jest w stanie precyzyjnie wykrywać zarówno słabe, jak i silne światło (bez nasycenia).

[Optymalizacja pod kątem ciemnych obiektów]Duża moc lasera lub długi czas ekspozycji / [Ciemny kolor]Optymalna ilość odbitego światła, [Jasny kolor]Odbite światło jest zbyt silne i nadmiernie nasycone

[Optymalizacja pod kątem jasnych obiektów]Mała moc lasera lub krótki czas ekspozycji / [Ciemny kolor]Odbite światło jest zbyt słabe do wykrycia, [Jasny kolor]Optymalna ilość odbitego światła

※Uwaga:Jeśli odbierane światło jest nasycone, uzyskany profil może wydawać się prawidłowy w pomniejszeniu. Jednak po powiększaniu profil nie jest idealny.

Przykład porównaniaKontrola spawania podzespołów elektronicznych

Pomiar z wąskim zakresem dynamicznym

Odbicie od spoiny nie zostało prawidłowo wykryte.

Pomiar z szerokim zakresem dynamicznym

My jesteśmy w stanie prawidłowo wykrywać spoiny.

Przykład porównaniaKontrola wysokości i objętości szczeliwa

Pomiar z wąskim zakresem dynamicznym

Odbicie od zakrzywionej powierzchni powoduje niespójne wykrywanie.

Pomiar z szerokim zakresem dynamicznym

Nachylenie można również wykryć w sposób stabilny.

Rejestracja obiektów o szczegółowych kształtach

Jeśli możliwości obrazowania CMOS są takie same, zastosowanie krótszego interwału dla danych pozwoli na uchwycenie większej ilości szczegółów obiektu.

Krótkie interwały danych

Długie interwały danych

Jeśli jednak możliwości obrazowania CMOS są niskie — na przykład, jeśli wykrywanie obszarów przy małej ilości odbitego światła jest trudne — użycie krótszego interwału danych nadal spowoduje wystąpienie takich sytuacji.

  • Punkt wyboru Matryca CMOS z zaawansowanymi funkcjami obrazowania jest niezbędna do dokładnego rejestrowania szczegółowego wyglądu obiektów o drobnych kształtach.
  • Punkt wyboru Stosowanie krótszych interwałów danych jest zalecane w sytuacjach o podobnych możliwościach obrazowania CMOS.

Rzeczywisty zakres pomiarowy

Początkowa szybkość próbkowania w przyrządach serii LJ-V7000 jest ustawiona na 1 kHz.
Zastosowanie częstotliwości próbkowania 8 kHz lub większej wymaga mniejszego zakresu pomiarowego w celu zmniejszenia ilości przetwarzanych danych.
Możliwe jest także użycie częstotliwości próbkowania 8 kHz bez zmniejszania zakresu pomiarowego, ale wymaga to zmniejszenia ilości przetwarzanych danych w celu ich rozrzedzenia.

Typowe błędy System pomiarowy z interwałem danych 10 μm został wybrany w celu dokładniejszego uchwycenia szczegółowych kształtów, ale jest używany z częstotliwością 8 kHz i wymaga rozrzedzenia danych, co powoduje, że interwał danych wynosi 20 μm.
Mimo że zamierzano korzystać z przyrządu przy częstotliwości 8 kHz, zakres pomiaru stał się wąski, co spowodowało konieczność używania przyrządu przy częstotliwości 4 kHz.

Przy wykorzystaniu serii LJ-V7000

Bez rozrzedzania danych.
Pełny zakres pomiarowy.

~4kHz

Bez rozrzedzania danych.
Zakres pomiarowy: Zmniejszony o połowę w pionie .

~8kHz

Rozrzedzanie danych.
Pełny zakres pomiarowy.

~16kHz

Rozrzedzanie danych.
Zakres pomiarowy: Zmniejszony o połowę w pionie i poziomie .

~64kHz

Szybkość

W przypadku zastosowań w linii produkcyjnej istotne są trzy następujące aspekty szybkości próbkowania skanera laserowego 2D/3D.

  • Zakres pomiarowy
  • Możliwość obrazowania CMOS
    / szczegółowy pomiar profilu
  • Stabilność danych

Zakres pomiarowy

Jak opisano w sekcji „2. Rzeczywisty zakres pomiarowy”, zwiększenie szybkości może spowodować zawężenie zakresu pomiarowego lub rozrzedzenie danych.
Wcześniej należy sprawdzić, czy wymagane warunki mogą być spełnione przy żądanej szybkości próbkowania.

Możliwość obrazowania CMOS / szczegółowy pomiar profilu

Wraz ze wzrostem szybkości próbkowania czas ekspozycji na próbkę ulega skróceniu.
Należy zachować ostrożność podczas pomiaru obiektów o niskim współczynniku odbicia, obiektów ciemnych lub obiektów o pochyłych powierzchniach.

Wolne próbkowanie 1 kHz

Szybkie próbkowanie 8 kHz

Podobnie jak w przypadku pomiaru szczegółowych kształtów, zastosowanie szybkiego próbkowania niesie ze sobą ryzyko braku możliwości wykrywania w niektórych miejscach.

Wolne próbkowanie

Szybkie próbkowanie

Stabilność danych

Zgodnie z poniższym opisem przetwarzanie filtrów, takie jak uśrednianie, jest wykonywane z szybkim próbkowaniem w celu ustabilizowania danych.
Zastosowanie większej liczby procesów filtrowania danych zapewni jeszcze większą stabilność danych, więc można powiedzieć, że wyższe szybkości próbkowania zapewniają większą stabilność.

Ustabilizowane wartości pomiarów!

  • WYNIK UŚREDNIANIA 3 PROFILI W konwencjonalnych modelach stabilność pomiarowa była ograniczona ze względu na niewystarczającą szybkość próbkowania wymaganą do osiągnięcia wymaganych czasów cyklu.
  • Model konwencjonalny
  • WYNIK UŚREDNIANIA 720 PROFILI Przyrządy serii LJ-V zapewniają znacznie wyższą stabilność profilu dzięki wykorzystaniu ultraszybkiego próbkowania, które jest nawet 240 razy szybsze w porównaniu z modelami konwencjonalnymi. Umożliwia to uśrednianie profili oraz eliminację nieprawidłowych wartości przy użyciu filtrów uśredniających.
  • LJ-V