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激光焊縫跟蹤傳感器
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中國激光位移傳感技術后來居上,創想智控要做最有價值的核心環節
日期:2018-11-20瀏覽量:2652來源:

在現代信息系統中,傳感器與通信技術、計算機技術一同被稱為其三大支柱。隨著人工智能時代的到來,傳感器作為其中重要的“物”、“聯”、“網”的樞紐,是當前各發達國家競相發展的高新技術,是進入21世紀以來優先發展的十大頂尖技術之一。

據統計,2017年中國的傳感器市場規模為2070億元,預計到2021年將增至5937億元,未來五年中國傳感器產業年均復合增長率約30%,遠高于全球平均水平。根據國家規劃,未來將在傳感器領域建立超百億元的創新產業集群,以及產值超過10億元的行業龍頭和產值超過5000萬元的小而精的企業。

不可否認,我國傳感器、半導體、芯片等領域起步晚、基礎薄弱,隱藏在其中的問題也日益突出。我國雖然傳感器企業眾多,但大都面向中低端領域,技術基礎薄弱,研究水平不高。許多企業都是引用國外的芯片加工,自主研發的產品較少,自主創新能力薄弱,在高端領域幾乎沒有市場份額。此外,科研院所在傳感器技術的研究方面已與國際接軌,但產業化瓶頸遲遲未能突破。目前我國從事傳感器技術研發的主要是高校、中科院和相關部委的研究機構,企業的技術實力較弱,很多是與國外合作,或是進行二次封裝。而在發達國家,傳感器的研發和產業化更多由企業來主導。

基于這種背景,創想智控團隊挑選“最有價值的核心環節”作為切入點,從核心技術研發和市場應用雙向入手,在激光位移傳感器的專業領域,趟出了一條全新之路。

“傳感器包含的領域比較廣泛,位移傳感器是應用環節中的一種,而激光位移傳感器作為其中運用三角法測量原理,利用線陣CMOS器件作為光學接收器件,具有測量精度高、測量時間短等特點,適用于工業現場應用。”創想智控創始人凌清如此描述。

“激光位移傳感器屬于視覺傳感器,視覺傳感器是工廠實現智能制造的關鍵傳感器,也是核心的技術。未來,隨著智能制造的普及及不斷升級,傳感器體系的整體性價比一定會大幅度提升。目前,中國市場上還以國外的傳感器為主,價格普遍過高,甚至出現傳感器比機器人貴、‘面粉比面包貴’的現象。這對于提升我國智能工廠的發展進程是極其不利的。”凌清及技術團隊希望通過努力,將傳感器的價格以及性價比降到合理的區間,讓“有需求者都可以用上這項技術。”

激光位移傳感器可廣泛應用于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。創想智控在與中國眾多工廠負責人溝通時發現,應用于“焊接”工序的激光位移檢測目前是傳感器在位移應用方面的一大難題。 

“焊接的工作環境更加難以控制,粉塵多,可見度低,且實時處于動態的環境,需要傳感器技術在視覺反應方面有更高的識別度和靈敏度。”一家工廠的負責人介紹,“同時,目前焊接工人供不應求,我們非常需要性價比高的傳感器技術應用到這個領域上。”

創想智控隨即選定了公司業務切入的方向。

據創想智控相關技術人員介紹:目前,焊縫跟蹤的方式及發展方向三種實現方式,一類是弧壓跟蹤:跟蹤精度低、適用場景有限;一類是激光跟蹤:現階段市場中的主流;一類是視覺跟蹤。創想智控自主研發的視覺實時跟蹤技術,已經成為經大量現場應用驗證的成熟焊接實時跟蹤技術。


傳感器通過激光發射器每秒發射上萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器,處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間,以此計算出距離值,該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出。激光位移傳感器采用回波分析原理來測量距離以達到一定程度的精度。激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化,主要應用于檢測物體的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。激光位移傳感器的安裝需要需要配有特定的支架,單獨的傳感器是不具有可靠的安裝性能的。

隨著工業測量領域的不斷擴展以及對測量精度和測量速度的不斷提高,傳統的接觸式測量已經無法滿足工業界的需求。而非接觸測量由于其良好的精確性和實時性,已經成為測量領域的熱點。 同時由于電子學和光學技術的飛速發展,光電檢測已經成為非接觸測量的一種主要方法。 激光三角法(Laser Triangulation)是光電檢測技術的一種,由于該方法具有結構簡單、測試速度快、實時處理能力強、使用靈活方便等優點在工業中的長度、距離以及三維形貌等檢測中有著廣泛的應用。

目前,創想智控的焊縫傳感器已經廣泛應用于多家工廠,其作為工業焊接機器人的“眼睛”和“大腦”,提升了工廠的效率、質量,助推中國智能工廠的快速實現。

北京創想智控經過不斷的專研與創新,推出了新的焊縫跟蹤技術、新的焊縫跟蹤傳感器。其中激光視覺焊縫跟蹤技術具有信息量大、能進行垂直于水平二維跟蹤、靈敏度和精度高、不與被焊接工件接觸、適合各種焊縫類型等優勢。已廣泛應用于焊前裝配檢測、焊接過程中焊縫跟蹤以及焊后檢測。

基于此技術生產的的激光焊縫跟蹤器及視覺焊縫跟蹤器,一經投入市場,憑借其過硬的技術及專業的售后服務被很多企業所接受及肯定。

激光焊縫跟蹤器及視覺焊縫跟蹤器不僅僅提高了焊接專機和焊接機器人系統的智能化水平,而且大幅提高了焊接產品質量和成品率,將操作者從煙塵和弧光中解放出來。不僅提高了合作企業的產品質量、效益、服務水平,更大幅度的減少了資源消耗。

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