レーザー プロファイル スキャナーの最先端のパフォーマンスにより生産品質が向上

この記事では、Micro-Epsilon UK のビジネス開発マネージャーである Glenn Wedgbrow が、最新のレーザー プロファイル スキャン技術を使用して品質管理と生産パフォーマンスの向上に役立つ 7 つの難しい測定アプリケーションの概要を説明します。

2D/3D レーザー プロファイル スキャナは、広範囲の物体表面のプロファイルを高精度で検出、測定、評価するために使用されます。 多用途性により、スキャナは角度、段差、距離、極値、3D 測定のプロファイルを測定できます。

コントローラーを内蔵したコンパクトで軽量なセンサーは、非常に小さな構造やギャップの測定において絶対的な精度が不可欠な製造およびロボット用途に最適です。 コンパクトなセンサー本体内にすべての電子機器が統合されているため、レーザー スキャナの設置が非常に簡単になり、非常に小さな設置スペースを提供するファクトリー オートメーションや機械製造アプリケーションにおいて重要な利点となります。

測定原理

統合された信号プロセッサと光学コンポーネントを備えたセンサーは、ターゲット表面に幅広のレーザー ラインを投影します。 コンパクトなサイズと高解像度の組み合わせにより、Micro-Epsilon scanCONTROL 30xx ファミリのスキャナは品質管理において新たなパフォーマンス レベルを達成できます。

96mm x 112mm x 40mm の寸法を持つ scanCONTROL 30xx センサーは、さまざまな環境に簡単に統合できます。 小型軽量のセンサーは、測定データを直接出力するため、またはイーサネット、PROFINET、イーサネット/IP、EtherCAT などのゲートウェイ モジュール経由で出力するためのいくつかのインターフェイスを提供します。 Micro-Epsilon からダウンロード可能な scanCONTROL 構成ツール ソフトウェアを使用すると、エンジニアは、追加の PC やコントローラーを常時接続することなく、測定結果を構成し、他のプラント制御システムに直接送信できます。

scanCONTROL センサーは国際的な GigE Vision 標準に従って動作し、産業用画像処理システムに統合できます。 さらに、センサーは複数の測​​定プログラムを自律的に並行して実行し、プロファイルごとに異なる測定結果を提供できます。

コンパクトなサイズと一体型コントローラによる容易な統合

外部コントローラーを使用する一般的なレーザー スキャナーには、スペースと重量の両方の面でオーバーヘッドがあり、センサーが狭い測定場所で動作する場合、これが重大な制限となる可能性があります。 ただし、外部コントローラや PC を必要とせずに統合評価機能を備えたコンパクトなレーザー プロファイル スキャナは、PLC またはその他の生産制御システムに直接統合できます。 強力なプロセッサと高感度の光学コンポーネントを備えたこれらのスキャナは、ほぼすべての種類の表面で正確な測定を保証します。 軽量の scanCONTROL スキャナは、ロボティクス アプリケーション、インライン生産監視、モバイル マシンに理想的な統合ソリューションを提供します。

生産ラインの3D測定

scanCONTROL レーザー ライン スキャナーは、レーザー三角測量測定原理を使用して、さまざまなターゲット表面の 2 次元プロファイルを検出します。 ライン光学系は、レーザー ラインをターゲット表面に投影します。 高品質の光学システムは、このレーザー ラインからの拡散反射光をセンサー マトリックス上に結像します。 このカメラ画像から、コントローラーは距離情報 (z 軸) とレーザー ラインに沿った位置 (x 軸) を計算し、両方を 2 次元座標系で出力します。 物体が移動する場合、またはセンサーを横切る場合、プロファイルの並置から 3D 点群が取得されます。

Micro-Epsilon レーザー スキャナは、多くの用途で正確なインライン 3D 測定に使用されます。 3D スキャンを生成するには、スキャナを測定対象物上で移動させるか、その逆を行います。 scanCONTROL 3000 シリーズは、さまざまな測定範囲を備えた包括的な 3D スキャナ ポートフォリオ、赤色または青色のレーザー技術の選択、および幅広いアクセサリを提供します。 レーザー スキャナは、高いダイナミクス、精度、コンパクトなサイズが特徴です。 センサーの重量が軽いため、ロボット工学での使用にも適しています。 Ethernet/GigE Vision インターフェイスを介して、scanCONTROL スキャナを画像処理ソフトウェア システムに最適に統合できます。

透明物体用の青色レーザー技術

scanCONTROL ブルー レーザー スキャナは、プラスチック、ガラス、接着剤、シリコーン、塗料、ワニス、コーティング、プレキシガラス、ガスケットなどの透明な物体に対してもその利点を発揮します。 スキャナはこれらの表面上で優れた信号安定性を実現し、その結果正確な測定結果が得られます。 青色光の波長が短いため、従来の赤色レーザーで見られるような材料表面への浸透が減少します。 これらのスキャナの利点は、有機物体や反射金属の測定にも使用されます。

真っ赤に輝く表面を実現する青色レーザー技術

フライス鋼などの赤熱して輝くターゲットのプロファイル測定は、従来のセンサー技術を限界まで押し上げます。 ここに、scanCONTROL Blue Laser テクノロジーが理想的な測定ソリューションを提供します。 青色レーザー スキャナは、可視スペクトルの赤色部分から遠く離れた 405nm の短い波長で動作します。 これは、単純な光学フィルターを使用することでブロックされる表面からの放射光の影響を受けないことを意味します。 この方法により、信号が非常に安定します。 このため、scanCONTROL レーザー スキャナは優れた信号安定性を実現し、赤熱して輝く表面でも正確な測定結果を実現します。 700°C を超える赤熱した測定対象物を測定する Micro-Epsilon scanCONTROL ブルー レーザー スキャナーを含むアプリケーションは、特許法によって保護されています。

溶接自動化パス計画

最新のスポット溶接、付加溶接プロセス、ロボット溶接では、すべてのプロセスステップが最高の精度で計時され、実行されます。 この点で、Micro-Epsilon の高精度センサーは多くの測定タスクで優れた効果を発揮し、制御、強度制御、溶接パス計画などに使用されます。 スキャナはプロファイル測定に使用され、困難な表面であっても溶接シームの正確なプロファイル情報を提供します。 計算されたパスにより、溶接ヘッドが常に目的の継ぎ目上に配置されるように、部品公差からの逸脱が排除されます。

スリッターラインのバリ測定

切断工程では、金属ストリップの切断面にバリが発生します。 バリのインライン監視には、板金エッジを永続的に監視する scanCONTROL レーザー スキャナが使用されます。 ブルーレーザー技術により、高い信号安定性を備えた正確な測定値が測定されます。 制限値の違反は制御システムに直接転送されるため、ナイフの整備やパス制御の調整などにより、スリッティングプロセスを調整できます。

プラズマ切断前の3D測定

巨大なドームを迅速、完全自動、かつ極めて正確に加工するには、ドームの形状と生産ライン内での正確な位置を決定する必要があります。 ドームの純粋な CAD データは実際の寸法と数センチ異なることが多いため、加工前に scanCONTROL レーザー スキャナを使用してカバーの 3D プロファイルを測定します。 次に、6D 位置システムに接続されたスキャナーによって生成された 2D データから正確な寸法が決定されます。

詳細については、www.micro-epsilon.co.uk をご覧ください。

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