模块化3D激光三角测量传感器-量身定制的检测和自动化解决方案，无需额外成本

越来越多的工业企业正在使用基于激光三角测量的三维成像技术进行检测和自动化。一种新的3D激光三角测量传感器模块化概念现在使定制传感器解决方案无需额外成本，同时最大限度地提高生产率和质量。

基于激光三角测量的三维成像的应用领域是非常多样化的。无论是对印刷电路板、球栅阵列、智能手机、胶珠、焊缝、包装、木材、轮胎，还是列车转向架和底盘的检查，3D激光三角测量传感器都可以实现高精度的质量控制。配备了所有必要的工业接口，它们易于集成，直接与控制单元通信，并允许许多生产过程的自动化。

前提条件是传感器组件、相机和激光器分别在视场、分辨率或波长和功率方面具有合适的特性，以及三角测量设置的正确参数，如三角测量角度、工作距离和扫描宽度(x-FOV)。具有匹配特征的组件总是可用的，迄今为止的挑战是最佳的应用特定的三角测量设置。

以往解决方案的缺点

具有独立组件的经典设置(离散设置)提供了最大的灵活性，用户可以使用具有精确匹配特征的组件。然而，采购、设置、集成和维护的工作量很大，并且在许多情况下需要支持。这些组件从一开始就没有受到保护，不受污染和潮湿的影响，而且相机校准常常远远低于最佳水平。

随着2015年AT自动化技术公司推出C5-CS系列3D激光三角测量传感器，这些缺点将成为过去。C5-CS传感器将3D技术和激光电子结合在一个紧凑的IP67外壳中。根据Scheimpflug原理优化的激光三角测量装置，保证了测量对象各个区域的高精度测量结果。C5-CS传感器经过工厂校准，并配备了工业应用所需的一切，从GigE Vision到数字I/ o到编码器接口。这将减少采购、设置、集成、支持和维护工作到最低限度。然而，在灵活性方面存在局限性。C5-CS系列的45个型号为许多应用提供了解决方案，但不是所有应用。由于传感器组件是永久安装的，因此只能针对工作距离进行应用适配。

未来的解决方案

随着MCS系列模块化三维激光三角测量传感器的问世，自动测控系统进入了下一步的开发阶段。通过本系列，用户可以自己配置应用程序所需的解决方案。他指定所需的数据，如高度分辨率、工作距离、扫描宽度(x-FOV)、每个剖面的点以及激光波长和安全级别，并接收由相应的传感器、激光器和链接模块组成的完美定制的传感器。除了模块化设计外，MCS传感器的性能与C5-CS设备相同，并结合了后者与离散设置的优点，从而以最小的努力提供最大的灵活性。

到目前为止，这种针对具体应用的解决方案涉及到相当大的设计和制造成本，因此只有购买了大量产品的原始设备制造商才可以使用。然而，MCS系列的模块化概念消除了这些额外的成本，因此每个用户都可以得到正确的传感器，即使作为一个单一的部件，因为没有最低订购数量。

木材工业的应用实例

木材加工公司希望从每棵树中获得最多数量的优质产品。因此，他们需要可靠的检测和自动化解决方案，用于圆木分类和优化(主材和侧材分离)、梁的优化切割到板、板分类、板的优化(修剪)和检测表面缺陷，如结、裂缝、腐烂和污渍。一个应用实例说明了模块化概念的优点。

一家锯木厂正在寻找木板分类的解决方案。在纵向运行中对板材进行全轮廓测量，并确定其长度、宽度、高度和体积等特性。应用该技术的目的是为了提高木材的产量。

客户的要求是:

• max。平方木材宽度/高度:200/180毫米
• 木材平方宽/高的测量分辨率:0.25/0.1毫米
• 传输方向的测量分辨率:6mm
• 运输速度:1200米/分钟

由于C5-CS系列没有提供合适的模型，AT实现了一个定制的MCS传感器的应用，没有额外的成本。其特点是:

• 传感器模块cx1280，每个剖面有1280个测点
• 测量宽度(近/远):250/400毫米
• 测量分辨率x(近/远):0.2/0.3 mm
• 测量分辨率z(近/远):0.01/0.02 mm
• z-range: 240毫米
• 三角测量角度:30°
• 型材速度:5600赫兹与z范围120毫米(最大。200千赫)
• 工作距离:400mm
• 激光模块:660 nm, 60°，130 mW, 3R级

客户在360°设置中使用了四个这样的传感器，从而能够显著提高木材的平方产量和质量。

可选双头传感器，实现“双性能”

由于MCS系列的模块化概念，所有配置也可以通过两个传感器模块实现。这使得更高的测量质量，由于无遮挡3D扫描或不同传感器模块的组合，以并行执行不同的测量任务。锯木厂可以使用这样的双头传感器，例如，在圆形木材分类过程中进行无遮挡扫描。

目前可用的MCS系列传感器模块支持每个剖面输出高达4096个点，并实现高达200 kHz的剖面速度。它们的扫描宽度(x-FOV)为70至1800毫米，z范围高达1200毫米，三角角度为15至45°。根据不同的组态，可获得最高17µm的分辨率x和最高1µm的分辨率z。激光器有红色或蓝色，分为2M、3R和3B三个级别。MCS系列正在不断扩展，增加传感器和激光模块。