طراحی و ساخت دوربین های لیزری
شرکت دانش بنیان نوین ایلیا صنعت موفق به طراحی و ساخت دوربین های صنعتی لیزری با دقت بسیار بالا شد. این محصول که در صنایع مختلف از جمله صنعت فولاد و خودرو سازی کاربرد دارد.
لیزر اسکنر برای اندازهگیری پروفایل دو بعدی
لیزر اسکنرها میتوانند پروفایلها را بر روی سطوح اجسام مختلف بدون تماس شناسایی، اندازهگیری و ارزیابی کنند. مدلهای مختلف موجود برای انواع کاربردهای صنعتی در دسترس هستند. پردازشگر موجود در این سنسورها، انواع وظایف اندازهگیری را انجام میدهند. این لیزر اسکنرها به هیچ کنترلر اضافی نیاز ندارند.
مشخصات دستگاه
- اندازه کوچک و ارزیابی پیوسته
- رزولوشن پروفایل بالا برای شناسایی کوچکترین جزئیات
- نرخ پروفایل بالا برای وظایف اندازهگیری پویا
- نرم افزار قدرتمند برای پارامتردهی و نمایش توابع
- عملکرد اجرایی بسیار بالا
لیزر اسکنرها انواع وظایف اندازهگیری را انجام میدهند : پروفایل، عرض، ارتفاع، عمق، لبه، خم، شکاف، زاویه، دایره و بسیاری توابع دیگر. با تنظیم ابزار نرم افزار، بیش از 8 تابع اندازهگیری با مجموع بیش از 32 برنامه ارزیابی در دسترس هستند. این توابع با یک سنسور هوشمند در ارتباط هستند که محاسبات ابعاد برداری و ارزیابی را انجام میدهند.
بینایی ماشین
سیستمهای بینایی ماشین مجموعهای از اجزای یکپارچه هستند که برای استفاده از اطلاعات استخراج شده از تصاویر دیجیتال جهت هدایت خودکار عملیات ساخت و تولید مانند آزمایش بدون کنترل و فرایندهای کنترل کیفیت طراحی شدهاند. این سیستمها همچنین میتوانند از طریق توانایی هدایت تجهیزات حمل و نقل مواد برای موقعیتیابی محصولات یا مواد در صورت نیاز در یک فرآیند خاص، در عملیات تأیید و بازرسی خودکار موثر باشند. آنها کاربردهای گستردهای در صنایع مختلف دارند و میتوانند برای اتوماتیک کردن هر کار تکراری و پیش پا افتادهای که برای بازرسی انسانی یا اپراتور خسته کننده است استفاده شوند. استفاده از سیستم های بینایی ماشین امکان بازرسی 100٪ از محصولات یا قطعات را در یک فرآیند فراهم میکند، در نتیجه باعث بهبود عملکرد، کاهش نرخ نقص، افزایش کیفیت، هزینه های کمتر و سازگاری بیشتر نتایج فرآیند میشود.
سیستمهای بینایی ماشین چگونه کار میکنند
درک اینکه یک سیستم بینایی ماشین چگونه کار میکند، تصور اینکه یک عملکرد معمولی مانند بازرسی محصول داشته باشد، مفید خواهد بود. ابتدا سنسور وجود محصولی را تشخیص میدهد. اگر در واقع محصولی از کنار سنسور عبور کند، سنسور دوربین را برای گرفتن تصویر و یک منبع نور را برای برجسته کردن ویژگیهای اصلی تحریک میکند. در مرحله بعد، یک دستگاه دیجیتالسازی به نام frame grabber، تصویر دوربین را گرفته و آن را به خروجی دیجیتال ترجمه میکند، سپس در حافظه کامپیوتر ذخیره میشود تا بتواند توسط نرم افزار دستکاری و پردازش شود.
برای پردازش یک تصویر، نرم افزار کامپیوتر باید چندین کار را انجام دهد. ابتدا، تصویر در درجهبندی به یک قالب ساده سیاه و سفید کاهش مییابد. در مرحله بعد، تصویر توسط نرم افزار سیستم تجزیه و تحلیل میشود تا نقص و اجزای مناسب بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده شناسایی شود. پس از تجزیه و تحلیل تصویر، محصول بر اساس یافتههای سیستم بینایی ماشین بازرسی میشود.
لیزر اسکنر چیست؟
لیزر اسکنر دستگاهی است که وظیفه تجزیه و تحلیل اشیاء موجود در دنیای واقعی یا محیط پیرامون و جمعآوری دادهها بهصورت دیجیتال بر اساس شکل و ظاهر احتمالی آن را برعهده دارد. دستگاه لیزر اسکنر از جدیدترین سیستم های دیجیتایزر جهت اندازه گیری سه بعدی است که با توجه به نور لیزر تابانده شده اندازه گیری صورت می گیرد. این سیستم با توجه به نیاز کاربر انعطاف پذیر است و پارامتر هایی که می تواند در انعطاف این اسکنر تعیین کننده باشد از قبیل:
- سطحی که کنترل بر روی آن انجام می شود
- میزان دقت مورد نیاز مشتری می باشد.
- محیطی که این تکنولوژی در آن بکار گرفته می شود
- مدل های مجود برای کاربرد های صنعتی مختلفی به کار گرفته می شود، با بهره گیری از سنسورهای کیفیت بالا و نرم افزار تشخیص این قابلیت مقدور گشته است.
عملکرد لیزر اسکنر
نحوه عملکرد لیزر اسکنر به این صورت است که با استفاده از تصویر برداری از لیزر تابانده شده به سطح، تصویری شبیه به زیر را درک و با استفاده از نرم افزار، از نظر سه بعدی اندازه ها مورد بررسی و درج می شود.
نمونه ای از تصویر برداری از لیزر، با چینش این برش ها در کنار هم میتوان در خروجی تصویری از سطح اسکن شده را تشکیل داد.
کاربرد های لیزر اسکنر
از جمله کاربردهای لیزر اسکنر میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل رسوب در نقاط جوش
- استخراج فایل سه بعدی برای انواع مدل سازی ها
- محاسبه ابعاد عرض، ارتفاع
- اندازه گیری های دقیق
- بررسی برجستگی با فرو رفتگی در قطعات
- تکنیک مثلث سازی لیزری (Laser Triangulation)
درک ما از جهان، سه بعدی است. ما مجهز به دو چشم (با نام مستعار “دید استریوسکوپی”)، علاوه بر عرض و ارتفاع، قادر به درک عمق نیز هستیم. ما به طور شهودی یاد می گیریم که یک دنیای سه بعدی را با استفاده از دو تصویر دو بعدی متفاوت که از چشمانمان به مغزمان منتقل می شود، برون یابی کنیم.
در حالی که دید سه بعدی برای انسان طبیعت ثانویه است، استفاده از دوربین ها برای تولید تصویر با اطلاعات عمقی چالش برانگیزتر است. چندین روش برای استخراج اطلاعات عمق از تصاویر دوربین ابداع شده است. یکی از رایج ترین تکنیک ها مثلث سازی لیزری است.
جهت تست این برنامه از چند تصویر نمونه که توسط دوربین گوشی در حالیتکه زاویه لیزر 90 درجه است استفاده شده است. می توانید تصویر نمونه را مشاهده نمایید.
که خروجی اسکن سه بعدی این فریم به شکل زیر می باشد:
معرفی اسکن لیزری
سنسور تشخیص ناهمواری توسط لیزر، دارای سه نوع Compact، High Speed ،Smart و دارای نرم افزار با امکانات گوناگون برای تشخیص ناهمواری های سطح است.
کاربرد ها
- اندازه گیری شکاف درب خودرو
- اندازه گیری عرض شکاف
- تنظیم درب خودرو
- قابل استفاده برای خودرو ها با رنگ متفاوت
- قابل استفاده به صورت کاملا اتوماتیک در خط تولید
کنترل لاستیک خودرو
سیستم کنترل تایر توسعه یافته توسط ME-Inspection
لیزر 50 مگاواتی برای اندازه گیری های با سرعت بالا بر روی لاستیک سیاه (سطح جذب نور بالا)
کنترل با ثبات و مقاوم
- تشخیص وجود رینگ
- بررسی وجود 3 رینگ
- ارزیابی بر اساس ارتفاع قله حلقه ها
- کنترل لبه تخته های چوب
- تجزیه و تحلیل اختلاف ارتفاع بین پایین ترین و بالاترین نقطه سطح چوب
- قابلیت اندازه گیری تخته چوب با عرض 130 میلی متر
- سرعت حرکت تخته: 10 متر بر ثانیه
- تشخیص نقص در عایق لوله
- تشخیص با جستجوی شیارها
- شناسایی نقص های کوچک
- قدرت تشخیص تفاوت عایق بیرونی و درونی بر اساس بازتاب سطحی
اندازه گیری شکاف V مانند
- کنترل Spindle
- دریافت مشخصات
- ارتفاع قله و عرض شافت
- کنترل واشر تخت
انواع گوناگون سنسور اسکن لیزری برای کاربردهای مختلف
- Compact: سنسور های کوچک مناسب برای استفاده در سیستم های مجتمع (به منظور سهولت در استفاده)
- High-Speed: اسکنر پر سرعت با فرکانس اسکن 4000 بار درثانیه مناسب
- Smart: اسکنر لیزری با محاسبه پروفایل درون سنسور برای کارهای اندازه گیری ساده
مشخصات فنی
- تشخیص عمق (محور Z) در فاصله 65 میلیمتر تا 125 میلیمتر (در حالت Extended)
- رزولوشن تشخیص عمق: 4 میکرومتر
- اسکن خط (محور X) با طول 40 میلیمتر تا 60 میلیمتر (در حالت Extended)
- رزولوشن اسکن افقی: 640 نقطه در هر پروفایل اسکن
- سرعت اسکن: 300 بار در ثانیه
- لیزر کلاس 2M (< 8mW)
دوربین تصویر برداری لیزری (لیزر ویژن) ضخامت / عرض هنگام انتخاب دوربین تصویربرداری لیزری ها برای اندازه گیری ضخامت یا عرض، اولین قدم انتخاب روش است. جنس، رنگ و مکان شئ همگی عواملی هستند که نقش اساسی را در انتخاب بهترین حالت برای کاربرد شما ایفا میکنند.
اختلاف ارتفاع
اندازه گیری اختلاف ارتفاع را می توان با دوربین تصویر برداری لیزری انجام داد. بهترین انتخاب برای یک برنامه کاربردی به جنس جسم، نحوه قرارگیری آن و محیط اطراف بستگی دارد.
ابعاد داخلی و خارجی
اندازه گیری ابعاد بیرونی را می توان در یک موقعیت واحد و در چندین محور انجام داد. به طور مشابه، سطوح مختلف بازرسی برای ابعاد داخلی نیز موجود است.
موقعیت یابی
تشخیص موقعیت جسم بر روی خط تولید به صورت زمان واقعی (Real-time) برای کنترل فرآیند و بهبود آن مهم است.
ارتعاش یا انحراف
هنگام انتخاب دوربین تصویربرداری لیزری برای نظارت بر ارتعاش یا انحراف، باید دقت و سرعت را در نظر بگیرید تا مطمئن شوید که برای دامنه و فرکانس هدف شما مناسب است.
شکل یا پروفایل
با دوربین تصویر برداری لیزری می توان انواع اندازه گیری های سه بعدی را بر روی یک پروفایل از جسم انجام داد. جنس، شکل و اندازه جسم همگی در تعیین بهترین لیزرویژن نقش دارند.
بازرسی سه بُعدی
با کار بر روی یک تصویر سه بعدی، تعداد زیادی از بازرسی ها و اندازه گیری ها از جمله حجم، تاب خوردگی و شیب امکان پذیر می شود. اندازه جسم، جنس و نحوه ارائه آن نقش کلیدی در تعیین بهترین راه حل دارد.
