光幕测量技术以多束红外或者激光扫描为基础,实现对尺寸,轮廓和体积等进行探测的一种工业测量方法。在智能制造和物流自动化背景下,光幕测体积技术正被广泛运用到产品质量检测,包装件体积测量和电商计费物流称量场景中。那么光幕测量体积原理如何?又是应用在什么样的行业和领域呢?系统的分析可以从如下几方面入手。
一、光幕测体积基本原理
1、光束扫描得到轮廓
光幕包括若干条平行光束,被测物体在光束遮挡作用下可以形成相应的二维轮廓变化。利用采集光束被遮挡位置可以计算被测截面沿高度和宽度方向上的数值变化情况,从而为后续体积计算奠定基础数据。
2、将连续剖面合并为三维模型
当物体移动到传送带上或者测量区域上时,光幕不断地生成若干连续剖面,经过数据叠加和体素计算可以获得物体的大致三维形状。将采样间距和精度相结合,可以进一步组建贴近真实结构的体积模型。
二、光幕测体积计算模式
1、体积近似计算等
该系统按若干连续截面的面积和间距累加求和以求得物体体积。如采用积分方式计算各测量截面的面积,最后得到完整的三维体积结构。
2、数据修正算法等
为减小误差,该系统一般都加入了轮廓补偿,动态滤波和背景标定算法,使得体积计算更稳定和可靠,同时降低了由于摆动,偏移和反光等因素带来的影响。
三、光幕测体积等优点特征
1、非接触快速检测等
光幕测量不需要触碰物品,能够实现运输过程的高速动态测量并提高了生产和物流分拣的效率。
2、适应各种物体形状
不管是规则箱体,异形产品,包装件还是裸装轻货等,光幕均可以采用轮廓计算的方法获得体积数据,应用范围广泛。
四、主要的应用场景
1、自动称量的智能物流
在如快递、电子商务和仓储配送等多种场景下,光幕技术可以与重量系统相结合,从而实现“长宽高加上体积重量”的自动化计算,这对于快递的计费、货物的分类和异常情况的识别都是非常有用的。
2、工厂自动质量检测等
在食品加工,注塑加工,机械制造等领域中,光幕能够对产品尺寸精度,截面变化以及体积一致性进行实时检测,为质量管控,工艺调整及报废判断提供依据。
3、建材及加工件检验
如板材,型材,砖体和零部件,通过在线测量系统可以得到每个产品的尺寸和规格,降低了人工测量的误差,提高了数据采集的效率。
4、体积拣选及数字化分检等
将扫码,ERP,MES或者WMS系统相结合,光幕的测量结果可以应用于货道选线,载具智能规划和自动分拣等方面,提高仓储的自动化程度。
五、系统部署的注意事项
1、光幕的位置和高度
光幕要按照最大目标尺寸,扫描范围和输送装置的合理设置来保证全部测量截面的遮挡。
2、环境光和震动的作用
要避免强光干扰,高温,粉尘或者机械震动等情况影响测量精度,可以采用遮光结构,隔振装置或者算法补偿的方法加以改进。
