随着工业自动化和精密制造的发展，非接触式测量技术在生产线上得到广泛应用。测量光幕（Light Curtain）作为其中的重要工具，因其高速、精准、非接触和安全的特点，逐渐成为尺寸测量、物体检测和自动化控制中的核心设备。那么，测量光幕在尺寸测量上的原理是什么？它是如何实现精确测量的呢？
一、测量光幕的基本结构
测量光幕通常由两部分组成：发射器（Emitter）和接收器（Receiver）。发射器沿直线发出多条红外光束，形成一个平面光栅；接收器沿同一平面排列，用于接收这些光束。当光束完整通畅时，系统认为该光线区域没有遮挡。每条光束之间的间距决定了测量的分辨率，也就是最小测量精度。
发射器和接收器通常平行放置，光束在两者之间形成不可见的光幕。被测物体进入光幕时，会遮挡一部分光束，接收器会检测到信号中断，从而判断物体的边界。通过同时测量遮挡光束的数量和位置，就可以计算出物体的尺寸信息。
二、测量原理
测量光幕在尺寸测量上的核心原理是光束遮挡法。具体步骤如下：
- 光束发射与接收
发射器向接收器发射平行光束，这些光束之间间距固定且精确可控。接收器实时监控每条光束是否被遮挡。 - 检测遮挡信号
当物体进入光幕时，会遮挡一部分光束。接收器检测到信号中断，即可确定物体在光幕平面上的位置和边界。 - 尺寸计算
系统根据被遮挡光束的数量和排列位置，结合光束间距，计算物体的高度、宽度或厚度。光幕分辨率越高，测量精度越高。例如，如果光束间距为0.5mm，而被遮挡光束跨越10条，那么物体尺寸可精确到5mm。 - 数据输出
光幕测量系统将采集到的信号转换为数字信号，通过工业控制系统输出物体尺寸信息，可用于生产线自动化控制、质量检测或分拣。
三、测量光幕的优点
- 非接触测量
光幕无需与物体接触，避免了接触式测量可能带来的损伤或变形，尤其适合柔软、易碎或高温物体的尺寸测量。 - 高速测量
光幕可实现毫秒级响应，适合高速生产线实时监控，能够在流水线运动中快速获取物体尺寸。 - 高精度与可重复性
光束间距可精确设计，测量分辨率可达0.1mm级别，保证高精度和重复测量的可靠性。 - 适应性强
光幕可同时测量不同形状和大小的物体，不受颜色、材质或表面反光影响，适用于各种工业环境。
四、应用实例
测量光幕在工业中的应用非常广泛，例如：
- 包装行业：检测纸箱、塑料件的高度、宽度和缺件情况。
- 电子行业：检测PCB板尺寸、元器件位置精度。
- 汽车制造：检测零部件外形尺寸、装配间隙。
- 食品加工：测量瓶子或罐头的高度和直径，保证包装一致性。
在这些应用中，光幕可以快速、精准地采集尺寸信息，并实时反馈给控制系统，实现自动化分拣、剔除不合格品或指导机械臂操作。
