线激光:三维轮廓精密测量传感器

线激光传感器作为点激光传感器的延伸与拓展,其核心突破在于将单一的测量点等距阵列化为一条具有测量功能的激光线。
它的原理和高精度点激光传感器类似,也是基于三角测量原理,线激光传感器的激光发射器、图像传感器和被测目标构成一个三角形。通过图像传感器,捕获激光发生器投射在物体表面后反射的激光线轮廓信息,重构物体表面轮廓信息的三维轮廓传感器。线激光传感器每次曝光捕获一个轮廓,激光线反射回图像传感器的不同位置,取决于目标与线激光传感器之间的距离。
这种从“点”到“线”的跨越,在数据维度、检测效率以及系统架构上带来了以下三大核心突破:
数据维度的跃升:
单一距离到完整三维轮廓
点激光传感器仅能输出单一数值,即被测点到传感器的绝对距离,无法区分该点属于物体的哪个部位。而线激光传感器通过内部特殊的光学通路系统将激光扩束为一条静态线,一次性照射物体上面的一条线。配合高灵敏度光学传感器和三角测量原理,它能同时获取该线上所有点的三维坐标(包括高度Z轴方向和横向位置X轴方向),从而生成物体完整的三维轮廓信息,能够精准识别物体表面的复杂轮廓及其表面上存在的缺陷。

强度图
检测效率的质变:
从逐点扫描到面阵级高速采集
在面对大规模检测任务时(如PCBA上的数百个焊点),点激光传感器必须依赖复杂机械运动结构或精密运动平台逐点扫描,耗时极长且对运动系统稳定性要求极高。相比之下,线激光传感器的单条激光线即可覆盖物体表面的整排目标,随着运动平台机构带动物体水平方向移动,线激光传感器可以连续采集多条激光轮廓线并通过线激光传感器内部芯片算法拼接成三维点云数据。这种模式将检测效率提升了数十倍甚至上百倍,且可以有效避免运动控制复杂带来的误差累积风险。

系统架构的优化:
高度集成化的单体式设计
线激光传感器正朝着高度集成化发展,得益于芯片工艺技术的快速提升进步,科瑞的线激光传感器依靠越来越高集成度的处理芯片,实现了将光学处理、图像算法与硬件架构进行一体化设计,线激光传感器所需的全部功能模块都集中在线激光传感器本体内部,而无需外接专用的控制器进行图像算法处理,即可直接输出客户所需的三维点云数据。不仅大幅降低了硬件成本,还通过内置智能数据预处理算法,能够轻松应对处理高反光、强吸光等复杂材质的轮廓成像难题。

点云图
科瑞的线激光轮廓传感器,高稳定性线激光器,采用定制的激光二极管,内置温度、寿命检测,确保测量的精度。波长405nm、 650nm可应对不同检测物的照射需求。非球面光学镜组系统,配置高分辨率镜头,消除球差/彗差,最高可实现亚微米级的分辨精度。高速CMOS光电传感器,最高可支持8000帧/秒图像采集,保证Y轴方向的采样精度。通过高分辨率CMOS和精密光学设计,Z轴分辨率可达亚微米级别,X轴分辨率可达微米级别。高速扫描与实时处理,结合处理芯片的加速算法,可实现微秒级数据处理。非接触测量方式,无需接触被测物体,对于被测物体无划伤、无变形,对于高温、易碎、动态目标物体都能实现有效测量。




