什么是 3D 傳感器及應(yīng)用

什么是 3D 傳感器？

3D 傳感器是捕獲三維形狀的傳感器。

典型的相機(jī)是獲取平面（二維）信息的傳感器，但3D傳感器除了二維信息之外還可以獲取高度信息。

在日常生活中，我們通過眼睛、耳朵、手等五種感官接受刺激并獲取信息。 3D傳感器可以說是替代這五種感官的機(jī)制。該技術(shù)也稱為 3D 傳感。

3D傳感器的應(yīng)用

3D 傳感器用于多種行業(yè)的產(chǎn)品制造和開發(fā)過程，包括汽車、加工食品、半導(dǎo)體、電氣和電子元件以及建筑材料。制造過程要求在檢查節(jié)拍時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的測(cè)量精度和處理速度，因此除了 2D 相機(jī)之外，還使用 3D 傳感器。

制造過程中引入的 3D 傳感器的主要用途是“尺寸測(cè)量”、“視覺檢查”和“定位”。

1. 尺寸測(cè)量

制造完成后，我們進(jìn)行尺寸測(cè)量檢查，以確保加工后的零件和產(chǎn)品符合規(guī)定的尺寸。迄今為止，使用微型量規(guī)、卡尺、檢查夾具等進(jìn)行的尺寸測(cè)量存在因個(gè)體差異和測(cè)量條件而產(chǎn)生誤差、精度不足等問題。另外，在進(jìn)行人工檢驗(yàn)時(shí)，也存在無法滿足生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間、放棄100%檢驗(yàn)而僅進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)的情況。

通過使用3D傳感器拍攝高速圖像并將其應(yīng)用于在線檢查，還可以實(shí)現(xiàn)檢查。此外，由于可以對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行數(shù)字化管理，因此測(cè)量結(jié)果可以與可追溯性相關(guān)聯(lián)。

2.目視檢查

外觀檢查用于根據(jù)照射工件表面獲得的圖像的明暗程度來檢測(cè)工件表面的劃痕和異物。 2D 傳感器的一個(gè)問題是，如果物體表面彎曲或扭曲，照明將不均勻。此外，在很多情況下，二維圖像中很難區(qū)分劃痕等凹痕和異物等突出物，導(dǎo)致過度檢測(cè)和生產(chǎn)線頻繁停機(jī)。

使用 3D 傳感器進(jìn)行視覺檢測(cè)可以解決這些問題。不僅根據(jù)明暗度，還根據(jù)高度值進(jìn)行判斷，可以實(shí)現(xiàn)比 2D 更穩(wěn)定的外觀檢查。此外，與圖像處理軟件結(jié)合時(shí)，可以利用類似于人類感覺的感官判斷來進(jìn)行檢查。

3、定位

為了使手動(dòng)執(zhí)行的生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，機(jī)器人和夾具需要能夠準(zhǔn)確地操縱物體。通過精確測(cè)量物體偏離參考位置的距離和方向，機(jī)器人的自動(dòng)操作成為可能。

3D傳感器不僅可以計(jì)算二維位置偏差，還可以計(jì)算深度和三維角度偏差，從而實(shí)現(xiàn)更精確的定位。到目前為止，開發(fā) 3D 定位系統(tǒng)需要專業(yè)知識(shí)。 3D 視覺軟件正在不斷開發(fā)，并且變得越來越容易實(shí)現(xiàn)。