凤鸣亮非接触激光板材自动测厚与厚度分拣技术
一、概述:
自上世纪1960年代激光产生以后,其高方向性和高亮度的优越性就一直吸引着人们不断探索它在各方面的应用,其中,工业生产中的非接触、在线测量是非常重要的应用领域,它可以完成许多用接触式测量手段无法完成的检测任务。普通的光学测量在大地测绘、建筑工程方面有悠久的应用历史,其中距离测量的方法就是利用基本的三角几何学。在80年代末90年代初,人们开始激光与三角测量的原理相结合,形成了激光三角测距器。它的优点是精度高,不受被测物的材料、质地、型状、反射率的限制。从白色到黑色,从金属到陶瓷、塑料都可以测量。如今的激光技术、计算机技术,大规模半导体电子技术巳非常发达,使在线,动态,非接触,高精度,高稳定性的激光测量技术变成比较成熟,是推广到工业领域去应用的好时机了。(凤鸣亮科技)
激光在线测厚仪是利用激光光源,光学成像技术与光电检测技术和计算机软件高速计算技术四者相结合,实现动态,非接触,高精度在线测厚的应用仪器,可广泛用于生产线上对各种材料的厚度、宽度、 轮廓的实时测量, 具有非接触测量、不损伤物体表面、无环境污染、抗干扰能力强、精度高、数据采集、处理功能全等特点, 是工业生产线产品质量控制的重要设备。在未来工业向高科技高精密模式转型中会得到更大的应用。
凤鸣亮设备激光在线测厚仪产品特点:
1. 采用非接触式测量厚方式,将激光束作为测量时的光探针。
1. 利用电荷耦合器件CCD实现光、电信号的转换,转换效率高。
3. 在线实时测量监控、数字显示、自动报警、生产过程控制调节。
4. 采样速度快、精度高,工作稳定,操作简单。
5. 采用计算机RS485串口进行数据的通讯,通信噪声低。 测量范围:0 mm≤厚≤36mm;0 mm≤宽≤680mm
备选输出:4-20mA,以太网,RS-232,RS-422/485,数字输入(1组),数字输出(1组)
备选通讯协议:Profibus,以太网,Modbu
二、客户基本测厚要求:
1,测量对象:氮化铝基板(最重:100g)
基板尺寸范围:正方块,最小114 mm*114 mm,最大124mm*124mm,
厚度范围:最小0.25 mm,最大1.5mm,
2,分检判决标准:
合格: 0.381 mm +/-0.03 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.381 mm +/-0.04 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.381 mm +/-0.05 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.5 mm +/-0.03 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.5 mm +/-0.04 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.5 mm +/-0.05 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
0.762 mm +/-0.05 mm; 板内9点厚度的极大值减极小值之差≤0.025 mm
超出上面误差范围的为不合格品.且需要电脑保留数据.
将上面用户的具体判决标准抽象为算法:
设: f(x,y)为厚度函数,单位为:mm
X的定义域为: 0.1≤x≤1.5
y的定义域为: 0.01≤y≤0.05
则: x-y≤f(x,y) ≤x+y;
MAX[f(x,y)]- MIN[ ≤0.025
且:[x-y≤f(x,y) ≤x+y]AND {MAX[f(x,y)]- MIN[ ≤0.025}=true
3,产品测厚要求
每张板测量9个点,分三行排列,如下图视:
}
在对动态,非接触,高精度在线测厚的市场中了解到,有一些用户的产品是一张一张的厚度比较厚的板材,(比如:木板;脂胶板等)也需要动态,非接触在线测厚与厚度分拣。
为了实现对大厚度的板材比如:长与宽:530-1000mm大板;和厚:3.0-18mm超厚度的胶板的在线动态非接触高精度激光在线测厚功能,我们建意用一台LTG-800型(大量程)激光在线测厚仪做X-Y二维扫描步进定点测量板子各位置(24点或更多点)的厚度(本型号激光在线测厚仪扫描宽度可达:680mm;厚度范围:0.5 mm -35 mm;测量精度:+/-0.015mm-0.02mm)。同时增设自动上料系统和自动分选板厚系统,构成一套全自动化的胶板测厚和厚度分选生产线。
如上图所示,待测的板按要求放到指定位置(吸盘可到位),上料系统受上位计算机控制。LTG-800激光在线测厚仪安装在二维定点扫描架上,可做X-Y移动定位,受单片机和上位机联合控制,完成对板材的测厚任务。厚度分选机构受单片机和上位机联合控制,实施合格板,超厚板,超薄板的分选并喷码标识废品。激光在线测厚仪的软件界面图如下:
三、测量中的同步和位置传感问题
由于板子是一张,一张传送过来的,所以,上料机下方有无板,板子有无传送到位,激光在线测厚仪下方有无被测板,测量后板子有无成功分选取走等,这些都需求有一套完整的检测系统来完成,故,还要设计一套位置检测装置。另外,上料,测厚,分选这三个执行机构之间的协同,互联,互锁等逻辑也要设计一套控制软件来实施。联人(垫):onethree six five two three one one six zero one
四、上位计算机系统
上位计算机系统是一个数据处理系统,它从激光测厚仪获取胶板的各区域的厚度数据并根据分选规律控制分选机购完成分选功能。同时它也是整套系统的控制中心,它可控制上料机,测厚机,分选机三个执行机构之间的协同工作,互联通信,互锁逻辑,使三个动作机构能协同工作,完成自动化的胶板测厚和厚度分选工作。 联人(垫):壹叁陆伍贰叁壹壹陆零壹 谢谢!! 测量范围:0 mm≤厚≤32mm;0 mm≤宽≤680mm
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