制造商的爱是建立了装配线技术，不仅是因为它们产生了预期的结果。但是，也是因为他们偶尔提供意外的好处。
例如，非接触式激光传感器对于高批量应用以及在长距离的组件中检测小部件的存在。然而，除此之外，它们的亮光激光器对操作员可见的装配线上的环境灰尘，又采取措施提高线条清洁度并确保最佳的传感器性能。
对于最终用户，如Systems Integrator Bluewrist Inc.，最佳的传感器性能意味着快速，准确，一致可靠。这些功能是蓝色包机在其3D机器视觉系统中使用多个激光传感器的原因，这有助于机器人精确插入车辆中的前后挡风玻璃。
多年前开发的，该系统由蓝色包机的EZRG机器人引导软件和四个耐可2300系列3D智能传感器组成，安装在机器人的末端执行器上。由LMI Technologies Inc.制造，传感器对机器人运动和振动进行免疫。
在装配线上，使用抽吸杯，大的六轴机器人从固定位置拾取挡风玻璃，并将玻璃移动到预定的插入点。在那里，传感器在挡风玻璃和自动身体孔径的四个边缘上突出红色635纳米激光线。
反射激光通过嵌入每个传感器中的摄像机进行数字化，内置测量工具确定挡风玻璃的X，Y和Z坐标，并将此数据发送到配备EZRG软件的外部Advantech PC。在0.5秒内，软件计算六个自由度中的转换数据，并将结果发送到机器人控制器。
机器人使用计算的转换来引导挡风玻璃到孔径上的位置并插入玻璃。制导精度±0.2毫米。
航空航天，医疗装置和半导体制造商，以及执行包装的系统，也依赖激光传感器依赖。无论是用于测量，检测或缺陷检测，这些公司都使用最新的单点，2D和3D激光传感器成功完成手头的应用。
有益的梁
像任何技术一样，激光器提供许多好处和一些限制。On the plus side, the laser from a laser sensor is a finely focused beam that’s great for tiny part detection, according to Jack Moermond, engineering partner manager at Balluff Inc. It also has a consistent color, width and wavelength, which are equally beneficial.
“传感器是工厂的眼睛，随着他们的成本减少而变得更受欢迎，”横幅工程公司的传感器的业务开发经理Dana Holmes Notes Dana Holmes，特别是激光传感器，特别是提供了许多好处。他们的光束是可见的，所以运营商可以更好地瞄准它应该究竟在哪里。许多传感器提供低至1微米和自动可调光束强度的增量精度，以优化目标对比度。此外，它们很擅长验证移动部件是否已达到正确的位置并正确定向。“
直到最近，典型的激光束是红色的。根据LMI的CEO，CEO的Terry Arden表示，许多供应商现在提供了具有蓝色激光的激光传感器，因为它更好地减少了表面反射和更准确地扫描镜面镜面。
技术。
Origin Technologies Corp.总裁兼技术总监布拉德•鲍威尔(Brad Powell)说，与其他类型的传感器相比，许多汽车和航空航天制造商更青睐激光传感器，因为它们是非接触式的，而且更精确。Origin公司自20世纪90年代末开始生产LaserGauge (LG)手持2D激光传感器，最近推出了首个eoat安装版本。
Origin大约三年前开始在传感器上装备蓝色激光。据鲍威尔说，原因是蓝色激光更精确，因为它可以测量所有材料(不透明、半透明和透明)。他将蓝色激光的行业运动比作2000年代中期蓝光光盘和DVD播放器的推出。播放机用于读取光盘的蓝色激光的光斑比标准的红色激光小，因此分辨率更高，图像更清晰。
具有讽刺意味的是，激光的窄焦点可以是传感器在错误的应用中的撤消。例如，如果在定位系统中存在过大的振动或间隙，则激光器可以通过附近的目标而不会检测到它。在这种情况下，具有宽光束图案的标准光电传感器更合适。
然而，一个更大的问题，是制造商的假设，即致密，强大的激光可以容易地通过任何尘土飞扬的环境切割。根据摩尔德蒙德的说法，这不是真正的世界思考。
“激光器通常被传感器前部之间的任何地方的空气颗粒中断，并且它接触物体的地方，”Moermond说。“试着通过非常尘土飞扬的环境发送激光，并观察光束散落到处。”
这么多考虑
供应商提供各种激光传感器，所有这些都具有光发射器，光接收器（单独或内置）和评估和放大检测信号的组件。最常见的激光传感器之一是光电。三种多样的光电传感器用于自动组装。
反射（或扩散）模型容纳发射器和接收器。来自发射器的光点击目标，并且反射光从所有角度从表面扩散。如果接收器接收到足够的反射光，则输出将切换状态。当没有光被反射回接收器时，输出返回到其原始状态。
穿透光束传感器有独立的发射器和接收器单元，它们是对齐的，以便尽可能多的光线从发射器到达接收器。当目标穿过光束的路径时，它会阻挡光线到达接收器。这导致接收器的输出改变状态。当目标不再阻挡光路时，接收器的输出就会恢复到正常状态。
逆向反射传感器类似于反射的传感器，其中两者都包含一个单元中的发射器和接收器。然而，通过逆向反射传感器，来自发射器的光以直线传输到反射器并返回到接收器。当目标阻断光路时，传感器的输出变化状态。当目标不再阻塞光路时，传感器返回其正常状态。
使用光三角测量或飞行时间技术来测量物体或距离的激光传感器。光学三角测量涉及将线性化的电荷耦合器件（CCD）与脉冲激光的角度放置。激光束作为点或线将目标投射到目标上，并且光以一定角度反射回CCD。
随着部件移动超过激光（反之亦然），CCD上反射光的位置也移动。因此，测量后者提供了前者的精确测量。
飞行时间系统测量激光脉冲前往表面并返回所需的时间。因为光速是恒定的，所以传感器可以计算差异。
单点激光传感器可以使用任何一种技术来产生与位置，位移或距离相关的高速，高分辨率和准确的测量;厚度或宽度;和跳动或振动。2D和3D传感器还可以使用这些技术来测量高度，宽度，角度，间隙和形状，以及检测缺陷。
Keyence Corp.的LJ-G5000系列2D激光位移传感器提供各种稳定的测量，包括高度和宽度。所有五个单位都很易于使用，并具有E.3.-CMOS图像传感器，其能够在八点处同时测量。传感器使用三角测量和Quatro Link系统，以确保高速采样（3.8毫秒）和高精度（±0.1％的满量程）。
在过去几年中，雷诺一直在法国克鲁森的G9发动机生产线上使用LJ-G传感器。工人将油，密封和压缩环滑动到每个活塞上，然后将许多装配的活塞置于移动到自动检查平台的托盘上。
四个LJ-G传感器同时检查四个活塞，生成每个活塞的轮廓，并与无环轮廓进行比较，以确保所有的环都到位。超薄油环是最难检查的，3毫米压缩环是最容易检查的。
几种汽车OEM正在考虑安装原产地安装的2D LG传感器，以准确检查和测量车辆门，前灯，尾灯，窗户和铬周围的半透明，闪亮或不透明的表面上的空白，同时在车辆上推进移动装配线。传感器的交叉矢量配置可确保蓝色激光器在交叉角度提供多个视图，以查看围绕半径边缘，从而产生完整的表面轮廓。为每个测量点配置虚拟仪表，并且为每个返回值定义规范限制。
还提供的是其手持式HS763传感器，它使用蓝色激光器用于半透明表面和实心面板。其标准以太网连接可与PC，机器人控制器或PLC进行通信。使用LGWorks软件创建和编辑检查例程。
LMI公司的Gocator 2512 3D轮廓传感器可以精确扫描玻璃、抛光金属和塑料，以及各种其他镜面材料和表面，因为它们在传送带上移动。它以8微米X分辨率扫描物体，速度可达10千赫兹，具有0.2微米Z的重复性。该传感器特别适用于扫描消费类电子组件，这些组件在同一壳体中并排嵌入金属和塑料，以及同时扫描镜面和漫反射面;例如，手机的外壳玻璃和框架。该传感器还可以精确地完成透明、光滑和其他具有挑战性的表面处理组件的几何尺寸和公差测量。
“该传感器产生3D模型从扫描移动部分的表面，”Arden说。“作为零件通过激光扫描平面，累积3D横截面轮廓以形成3D表面。从该表面来看，可以进行测量以验证在部分制造或配合组件的组装中实现的关键公差。该方法允许激光传感器安装在传送带上以监视部分质量控制或测量包装过程中的分类盒的体积数据。“
一些供应商提供独立的“智能”激光传感器，内置逻辑能力，可轻松集成到生产线中。一种这种激光器是CSLS模型，其测量在高达65英尺的距离处旋转靶的速度。它是由Monarch仪器制作的，并且当与快速傅里叶变换分析仪一起使用时，在没有参考标记的情况下快速确定旋转速度。
制造商可以使用传感器跟踪表面不规则性，并提供从反射胶带，对比颜色和键槽的输出。额定IP64，传感器适用于尘土飞扬的潮湿环境，包括0.25英寸三脚架安装衬套。
巴鲁夫最新的光电传感器包括BOS21M-HPL和BOD21M。该BOS21M-HPL提供背景抑制，确保可靠的缺陷和部分检测，无论目标的表面，颜色和材料。BOD21M是为距离测量而设计的。这两种型号都启用了IO-Link，因此操作人员可以监控每个传感器的电压过载状态、执行的循环次数和其他诊断因素。多种安装选项可优化灵活性。
BOS传感器的重型用户是汽车，食品包装和生命科学公司。Moermond引用一个使用传感器的汽车客户，以验证阀体中的垫圈。
横幅在2018年推出了其紧凑的LM系列激光传感器，以帮助制造商在装配和检查期间更准确地测量零件，以及在两个过程中改进部件和定位控制。传感器测量具有不同颜色和反射率的移动目标的厚度和高度，具有高可重复性。传感器的测量范围为50至150毫米，并提供0.004毫米的分辨率，响应速度快至0.5毫秒。
同样重要的是，传感器提供安装稳定性，并且每度±0.008毫米的温度效果C.孔板表示，这种最小的变化对于高精度应用很重要，因为即使是几度温度变化也会导致任何传感器测量误差双倍的。可选的RSD远程显示器最多可容纳六种配置，以进行产品转换和易于设备更换。
“要找到适合任何应用的最佳激光传感器，请遵循三条规则，”霍姆斯建议。“首先，真正地尝试一下。第二，倾斜5到10度，这样目标的亮度就不会欺骗传感器。第三，始终保持现实世界的期望。
“这些包括理解所要求保护的微米精确数字在完美的条件下，并考虑到目标表面，颜色和振动的持续挑战。”
