激光位移传感器
高精度测量(反射距离传感器)
CL-3000系列共焦位移传感器是紧凑的1D激光位移传感器，使用独特的方法来确保任何材料或表面上的高精度测量。使用共聚焦传感器可以稳定地测量从暗橡胶到透明薄膜的材料，而无需调节安装或测量设置。传感器仅设计了镜头内的镜头，使其紧凑而轻巧，这是安装在狭窄空间或机器人的安装。所有电子器件都远离光学单元中的测量位置，提供不受热或电噪声的稳定结果。该系列配备了四边形处理和光轴对准等功能，非常适合各种行业和应用，包括位置或厚度测量。
激光三角测量位移传感器的LK-G5000系列提供高速和高精度的非接触式位移测量应用。该传感器利用先进的硬件，如RS-CMOS和HDE镜头包，通过确保返回光始终处于焦点，在一系列材料上提供可靠的结果。该技术可以制造出线性度(0.02% F.S.)和重复性(0.005µm)高的传感器。最大采样速度为392 kHz, LK-G5000系列可以可靠地监测振动或捕捉快速移动目标的小变化。头部阵容的设计支持各种行业和应用，允许用户根据自己的测量范围，精度和光束光斑大小的要求选择理想的传感器。
LK-G3000系列激光位移传感器采用高精度Li-CCD和ernostar透镜，为位移测量提供了灵活的解决方案。该系列提供广泛的传感器头，以支持要求高精度或大间隔的应用，最大范围为1米。这些传感器还配备了自动调整设置的功能(ABLE)，以优化不同表面的反射，因此可以稳定地测量半透明、橡胶或金属材料。
LT-9000系列传感器结合表面扫描和共焦设置的优点，提供高分辨率的位移测量。这些位移计利用了一个仅ø2µm (ø0.000079”)的微小波束点，它穿过地表，对微观目标和特征产生稳定的结果。表面扫描可以对倾斜或粗糙表面进行高精度测量，而共焦设计提高了薄膜的可靠性，使LT-9000系列成为需要高性能的任何应用的理想选择。内置的摄像头捕捉清晰的表面图像，使它很容易识别测量位置和调整传感器适当。
反射距离传感器
基于IX系列图像的激光传感器可以测量该区域内的任何位置的高度。基于相机的图像识别允许激光器即使在生产线上不完全对准工件时，也可以检测目标点的高度。如果目标倾斜或目标本身是不同的，则激光击中目标的高度会有所不同，但IX系列可以识别对参考的高度差异。例如，在零件装配线中，单个IX系列单元不仅可以检查零件的存在，还可以执行座位检查和其他基于高度的检查。由于其检测高度差异的能力，IX系列也是没有假眩光的假检测和错误，从金属部件的光泽表面或当检测目标点具有与背景相同的颜色时，提供稳定的自动内联差异化。
IL系列CMOS多功能模拟激光传感器是反射式激光位移传感器，以合理的成本提供一流的检测能力和稳定性。稳定的检测是可能的，无需调整工件类型或其表面条件，因此IL系列可以添加到生产线，以帮助使设置，切换，和产品更改更容易。广泛的传感器头阵容，包括高精度模型和远程(高达3.5米11.5')的模型，这些激光传感器可以应用于不同的应用，因为其广阔的动态范围和环境抗性。1 μm重复性允许在以前的传感器无法稳定提供的高公差检测设置中使用。
KEYENCE的一维激光位移传感器可以非接触式测量目标的高度、位置或距离。通过配对多个传感器，还可以进行厚度和宽度等测量。高精度位移传感器可分为两类:共焦和激光三角测量。两者都为非接触式测量提供了准确可靠的解决方案，但根据应用的不同，一种类型可能比另一种具有优势。
下面对一维激光位移传感器的各种类型、测量原理和优点进行介绍。
多色共焦法
共焦位移传感器在同一轴线上发射和接收光线。多色共焦传感器使用的光源可以发出多种颜色(波长)的光，每一种颜色都有独特的焦距。传感器通过检测目标当前聚焦的颜色来测量到表面的距离。Keyence的CL-3000系列传感器采用了比传统型号更明亮的光源，在整个测量范围内都能产生稳定的测量结果，无论表面的反射率如何。
激光三角测量法
基于激光三角测量的位移传感器利用从目标反射回来的光的返回角来计算位置。激光从传感器发射出来，并被目标表面反射。部分反射光通过镜头聚焦在传感器头部的接收元件上。根据目标与传感器之间的距离，光线的返回角度会发生变化，照射到接收器的不同位置，从而被检测到。LK-G5000系列采用高分辨率CMOS，稳定地测量微小的变化是位移。
共焦面扫描法
表面扫描共焦激光位移计利用音叉快速振动物镜。这将使激光的焦点在测量范围内高速上下移动。反射光聚焦在针孔上，其中一些光通过针孔进入光接收元件。当光线聚焦在目标上时，更强烈的光线通过针孔，物镜的位置被记录下来，并与目标位置相关联。KEYENCE公司的LT-9000系列采用了一个音叉在z轴上进行扫描，一个振荡单元在x轴上进行扫描，采用ø2µm的超细波束点，具有较高的精度和稳定性。
激光位移传感器的好处
这些传感器能够测量不同材料和特性的目标的一个主要原因是，它们可以执行高精度的非接触测量。可以选择最优的激光位移传感器来匹配应用或目标材料(如透明或光滑的目标)。
如果目标由金属或不容易划伤的一些其他硬质材料制成，则可以用卡钳，千分尺或其他这种仪器测量，该仪器直接或用LVDT或其他这种接触位移传感器在inline中触摸目标情况。但是，由于目标软柔软时，由于测量压力可能发生错误。对于质量受到诸如晶片，薄膜和敏感发际金属表面等接触影响的精致目标，可以使用非接触式激光位移传感器来测量，而不必担心误差和目标损坏。因为它们允许稳定，非接触式测量即使是透明或光滑的表面，而激光位移传感器也可以实现各种可能的应用。
在涂装、焊接和组件安装等自动化过程中，准确的设备定位是必要的。KEYENCE公司的多色共焦法激光位移传感器的头部结构紧凑、重量轻，可以方便地安装在设备上，精确地确定到目标的距离，在不牺牲设备操作的情况下实现高精度的位置控制。
分离分光镜单元，并将镜头作为头部的唯一关键部分，使CL-3000共焦位移传感器的头部紧凑而轻巧，可以轻松安装在设备上。光沿同一轴线进行测量，因此也可以在没有盲点的情况下测量目标窄间隙的高度。此外，由于热或电磁噪声，磁头不会产生误差，确保稳定的测量。在设备控制方面，激光位移传感器可以在高速下测量目标高度，并将这些信息反馈给控制设备。这使得在传输过程中，可以实时测量阶梯状目标或略微倾斜的目标的高度。其结果是，在自动化过程中可以保持质量。
激光位移传感器案例研究
玻璃厚度测量(一面有图案)
当表面反射率在玻璃表面和图案表面之间的不同之处时，当用位于玻璃的每一侧的激光位移传感器测量厚度时，在图案表面上发生跟踪误差。CL-3000共焦位移传感器使用多色共聚焦方法，该方法测量投影光在焦点中的位置，允许稳定且高精度的测量不受从目标反射的光强度的差异影响的。这最大限度地减少了跟踪误差的效果，提高了检查周期时间。
分配器喷嘴高度测量与控制
要确保先进、高精度的自动涂膜，不仅需要精密的点胶机器人，还需要高性能的位移传感器，它与喷嘴一起移动，充当点胶机的眼睛。安装CL-3000系列共焦位移传感器，使其跟随分配器喷嘴，通过实时测量和反馈目标高度，实现喷嘴高度控制。紧凑和轻量化的头可以方便地安装在点胶机喷嘴旁边，减少操作停止时的残留振动。多色共焦技术采用同轴系统，提供更宽的测量范围，并确保稳定的高度测量和反馈控制，而不受透明、镜面或材料的光滑表面或形状(如凹面、高度差异、倾斜或圆形表面)的影响。
关于激光位移传感器的常见问题
CL-3000系列共焦位移传感器不仅可以稳定地测量透明玻璃，还可以高精度地测量多种目标材料和形状。当然，非接触式测量消除了损坏玻璃的担心。在CL-3000系列中，多达六个头可以同时连接到一个控制器上。例如，用一个控制器和五个头组成的系统测量玻璃的四边和中心，或用四到六个头测量六头，可以稳定地检测玻璃的平面度。
通常，当用激光位移传感器测量时，由于激光穿过PCB内部的激光而发生漫反射。这可能导致不稳定的测量值。Keyence CL-3000系列共焦位移传感器可以以多个波长发射激光，以计算并测量将目标表面带到焦点的光的波长带。即使对于PCB和其他易于渗透的其他此类目标，也可以高精度地获得稳定的测量值。
