​激光传感器的工作原理及应用

　　激光传感器是利用激光技术进行测量的传感器，一般是由激光器，光学零件，和光电器件所构成的。最大的特点是可以非接触测量，且精度高，频率快。在非接触、高精度检测场景，已经运用得非常广泛。它能把被测物理量（如长度，流量，速度等）转换成光信号，然后应用光电转换器把光信号变成电信号，通过相应电路的过滤，放大，整流得到输出信号，从而算出被测量。

　　激光器按工作物质可分为 4种，具体如下:

　　1、固体激光器：它的工作物质是固体。常用的有红宝石激光器、掺钕的钇铝石榴石激光器 (即YAG激光器)和钕玻璃激光器等。它们的结构大致相同，特点是小而坚固、功率高，钕玻璃激光器是目前脉冲输出功率最高的器件，已达到数十兆瓦。

　　2、气体激光器：它的工作物质为气体。现已有各种气体原子、离子、金属蒸气、气体分子激光器。常用的有二氧化碳激光器、氦氖激光器和一氧化碳激光器，其形状如普通放电管，特点是输出稳定，单色性好,寿命长,但功率较小，转换效率较低。

　　3、液体激光器:它又可分为螯合物激光器、无机液体激光器和有机染料激光器，其中最重要的是有机染料激光器，它的最大特点是波长连续可调。

　　4、半导体激光器：它是较年轻的一种激光器，其中较成熟的是砷化镓激光器。特点是效率高、体积小、重量轻、结构简单，适宜于在飞机、军舰、坦克上以及步兵随身携带。可制成测距仪和瞄准器。但输出功率较小、定向性较差、受环境温度影响较大。

　　激光传感器常见的应用领域汇总如下：

　　1、机器人工具端位置检测

　　通过 XYZ 的 3 轴来检测机器人手臂的夹头精度。使用长传感器探头，还可以进行远距离检测。

　　2、视觉系统探头的高度定位

　　在基板检查下，进行视觉系统的 Z 轴方向定位。即使目标工件的材质发生变化，也可进行稳定检测。

　　3、滚动夹头的位置检测

　　检测薄膜卷取滚动夹头的位置。即使机械材料发生了变化，仍可大幅度地缩短工作时间。

　　4、切断机工件的定位

　　在切断钢板之际，检测焊接枪的高度位置。即使工件的材质发生了变化，仍可实现稳定检测。

　　5、加压工序的厚度判断

　　在加压工序下，通过厚度判断钢板的不同品种，以及检测 2 张供给。在大型压力机下，也可通过长传感器探头从远距离进行判断。

　　6、测量建材板的厚度/ 宽

　　在挤出流程之后能立即对厚度和宽度同时执行测量。而且，使用厚度校正功能即可缩短安装和产品更换所需的工时。

　　7、辨别基板的 1、2 张

　　在搬送基板之际，辨别基板的 1、2 张。即使基板的材质发生了变化，仍可实现稳定检测。

　　8、薄形板的厚度检测

　　日常监视薄形板的厚度辨别。通过使用多点传感器探头，可以同时检测两端面和中央部的厚度不均。

　　9、橡胶带的接缝检测

　　检测橡胶带的接缝。通过上下检测方式，即使橡胶带发生不均，也能够实现稳定检测。

　　10、熔接的接缝检测

　　检测钢板熔接的接缝。通过凸距计数过滤功能，能够进行稳定检测。

　　11、堆积箱装置计数与叠层检测

　　非接触地检测运送中传送带上薄材张数计数和堆积箱内叠层变化。即使工件颜色变化也能稳定检测。

　　12、空调过滤器的计数

　　计算空调过滤器的张数。通过高通过滤功能，即使是高度不均的工件，也能够实现稳定检测。

　　13、运送至炉膛前平台倾斜度检测

　　通过对运送至炉膛前的平台进行多点检测后计算出倾斜度。在进行倾斜度修正后再运送产品可实现均匀的温度控制。

　　14、巧克力罐级别检测

　　在不接触液面的情形下实施日常监视。通过长传感器探头，即使是狭窄的空间，也可在远处进行检测。

　　15、树脂零件的异品种辨别

　　即使是品种高度差很小的零件，高精度传感器探头也能稳定判断。即使品种改变也可用存储功能设定项目至最大 4 种模式实现外部转换。

　　16、芯片的双重、有无检测

　　在搬送芯片的过程中，对双重、有无进行检测。即使在高速搬送的情形下，也能够实现稳定检测。

　　17、刻印高度控制

　　控制刻印机的头和工件的距离。即使目标工件发生变化，也能够实现稳定检测。

　　18、带卷取直径的控制

　　在卷出、卷取工序下，通过日常监视带的直径，来控制供给速度和张力滚轮。

　　19、熔接机焊接枪高度控制

　　控制熔接装置的焊接枪高度。通过日常监视全部焊接枪，来提高熔接精度。

　　20、卷绕材料的高度控制

　　凭借长距离型的传感器头，即使在运输期间也能控制钢板和片材等卷绕材料的高度。传感器头可以安装在距离高达 1000 mm 的位置。

　　21、陶瓷基板的弯曲度检测

　　于传感器探头小型化结构，因此可实现小型基板的多点测量。通过外部计算测量数据，可实现同时测量定位及弯曲度。

　　22、H 钢法兰盘的凸差检测

　　在投放进矫正机之前，多点检测H钢法兰盘的凸差。通过使用长传感器探头，还能够应对多品种工件。

　　23、加压行程管理

　　通过日常监视加压行程量和下死点，能够事先防止加压不良。如果使用长传感器探头，还能够应用在大型压力机上。

　　24、转车台的行程管理

　　通过管理转车台的行程，防止线圈乱绕。同时，测量绕线筒的绕线值后，反馈给设备。

　　激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。可以说激光是最准的尺。