隨著工業(yè)自動(dòng)化和精密制造的發(fā)展，非接觸式測量技術(shù)在生產(chǎn)線上得到廣泛應(yīng)用。測量光幕（Light Curtain）作為其中的重要工具，因其高速、精準(zhǔn)、非接觸和安全的特點(diǎn)，逐漸成為尺寸測量、物體檢測和自動(dòng)化控制中的核心設(shè)備。那么，測量光幕在尺寸測量上的原理是什么？它是如何實(shí)現(xiàn)精確測量的呢？
一、測量光幕的基本結(jié)構(gòu)
測量光幕通常由兩部分組成：發(fā)射器（Emitter）和接收器（Receiver）。發(fā)射器沿直線發(fā)出多條紅外光束，形成一個(gè)平面光柵；接收器沿同一平面排列，用于接收這些光束。當(dāng)光束完整通暢時(shí)，系統(tǒng)認(rèn)為該光線區(qū)域沒有遮擋。每條光束之間的間距決定了測量的分辨率，也就是最小測量精度。
發(fā)射器和接收器通常平行放置，光束在兩者之間形成不可見的光幕。被測物體進(jìn)入光幕時(shí)，會(huì)遮擋一部分光束，接收器會(huì)檢測到信號(hào)中斷，從而判斷物體的邊界。通過同時(shí)測量遮擋光束的數(shù)量和位置，就可以計(jì)算出物體的尺寸信息。
二、測量原理
測量光幕在尺寸測量上的核心原理是光束遮擋法。具體步驟如下：
- 光束發(fā)射與接收
發(fā)射器向接收器發(fā)射平行光束，這些光束之間間距固定且精確可控。接收器實(shí)時(shí)監(jiān)控每條光束是否被遮擋。 - 檢測遮擋信號(hào)
當(dāng)物體進(jìn)入光幕時(shí)，會(huì)遮擋一部分光束。接收器檢測到信號(hào)中斷，即可確定物體在光幕平面上的位置和邊界。 - 尺寸計(jì)算
系統(tǒng)根據(jù)被遮擋光束的數(shù)量和排列位置，結(jié)合光束間距，計(jì)算物體的高度、寬度或厚度。光幕分辨率越高，測量精度越高。例如，如果光束間距為0.5mm，而被遮擋光束跨越10條，那么物體尺寸可精確到5mm。 - 數(shù)據(jù)輸出
光幕測量系統(tǒng)將采集到的信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過工業(yè)控制系統(tǒng)輸出物體尺寸信息，可用于生產(chǎn)線自動(dòng)化控制、質(zhì)量檢測或分揀。
三、測量光幕的優(yōu)點(diǎn)
- 非接觸測量
光幕無需與物體接觸，避免了接觸式測量可能帶來的損傷或變形，尤其適合柔軟、易碎或高溫物體的尺寸測量。 - 高速測量
光幕可實(shí)現(xiàn)毫秒級響應(yīng)，適合高速生產(chǎn)線實(shí)時(shí)監(jiān)控，能夠在流水線運(yùn)動(dòng)中快速獲取物體尺寸。 - 高精度與可重復(fù)性
光束間距可精確設(shè)計(jì)，測量分辨率可達(dá)0.1mm級別，保證高精度和重復(fù)測量的可靠性。 - 適應(yīng)性強(qiáng)
光幕可同時(shí)測量不同形狀和大小的物體，不受顏色、材質(zhì)或表面反光影響，適用于各種工業(yè)環(huán)境。
四、應(yīng)用實(shí)例
測量光幕在工業(yè)中的應(yīng)用非常廣泛，例如：
- 包裝行業(yè)：檢測紙箱、塑料件的高度、寬度和缺件情況。
- 電子行業(yè)：檢測PCB板尺寸、元器件位置精度。
- 汽車制造：檢測零部件外形尺寸、裝配間隙。
- 食品加工：測量瓶子或罐頭的高度和直徑，保證包裝一致性。
在這些應(yīng)用中，光幕可以快速、精準(zhǔn)地采集尺寸信息，并實(shí)時(shí)反饋給控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化分揀、剔除不合格品或指導(dǎo)機(jī)械臂操作。
