利用機器人輔助的 3D 雷射掃描進行產線組件檢測

為因應此市場情勢，LASS Technology 開發了 FlexScan 系統。該系統最初以尺寸測量為核心設計，隨後經過持續的技術優化，已發展成為一套可直接在生產線上進行幾何形狀檢測、焊縫分析及光學元件檢測的完整整合解決方案。其特色不僅在於將多項檢測任務整合於單一檢測流程中，更在於能實現無需操作員介入的全自動連續運作。

「我們的目標是打造一套能獨立於人為操作運作，且即使在嚴苛的生產環境下仍能提供最高精度的檢測系統，」LASS Technology 技術長 Hüseyin Bozan 解釋道。「FlexScan 正是我們針對量產線對真正 100% 檢測需求所提出的解決方案。」

其成果是一套可客製化、由機器人輔助的 3D 雷射掃描系統，能夠在生產線上快速、可靠且符合驗證標準地檢測單一零件及整車車身。

為了實現這項應用，LASS Technology 倚重三大技術支柱：AT Sensors、EVT Eye Vision Technology 以及自身系統專業知識。作為影像處理領域的領先元件製造商之一，AT Sensors 提供了高精度的 3D 感測器技術；EVT 則開發了功能強大且靈活的影像處理軟體；最後由 LASS Technology 負責執行機器人輔助的系統整合工作。

然而，在開發此應用程式期間，仍需克服若干難關。開發 FlexScan 時面臨的最大挑戰之一，便是其變體種類極為繁多。不同的元件幾何形狀、不斷變化的檢測任務，以及個別客戶的需求，都要求系統必須具備靈活的配置能力，同時又能長期穩定運行。

「一套全自動化的系統必須在任何情況下都能可靠運作，不允許停機、不需重新調整，也不容許有任何解讀的餘地，」博贊表示。開發週期正反映了這項要求：歷經三年的原型開發、一年的應用優化，以及隨著安裝基數不斷增長而持續進行的、長達八年以上的系統與軟體開發。

為了在 FlexScan 系統中執行各項檢測任務，AT 建議同時使用兩款來自 2040 系列的緊湊型 3D 感測器。 2040CS 被視為 AT 產品組合中一款可靠的全能型感測器：具備 63 mm 視野、X 軸 31 µm 解析度以及 Z 軸令人印象深刻的 0.9 µm 解析度，它將高解析度與 43 kHz 的輪廓掃描速度完美結合。藍色雷射提供特別清晰的訊號，非常適合用於幾何形狀和焊縫的快速線上測量。 具備 63 mm 視野的 2040CS，其功能由具備 100 mm 視野的 2040CS 進一步擴充，後者適用於較大的輪廓測量及多感測器校正。其 X 軸解析度為 49 µm，Z 軸解析度為 3 µm，為大體積零件提供了必要的靈活性。

「對我們而言，感測器的影像品質是決定性因素，」AT Sensors 銷售主管 Athinodoros Klipfel 博士強調。「唯有低雜訊且穩定的訊號，才能在複雜的機器人輔助應用中系統性地降低測量不確定性，並獲得可重複的結果。」 LASS Technology 選擇採用 AT Sensors 的元件絕非偶然。除了解析度與速度之外，該感測器的堅固耐用性、訊號穩定性以及極低的雜訊特性，更是特別令人信服。

「這些記錄的輪廓資料品質極高，大幅減輕了我們的開發工作量，」博贊解釋道。「原始訊號品質越好，評估軟體就能運作得越穩定、越高效。」

資料的完整評估由 EVT Eye Vision Technology 公司的 EyeVision 軟體負責控制。EVT 刻意採用標準軟體，並透過可圖形化組合的指令模組進行個別客製化。針對焊縫檢測，開發了一項額外的特殊指令；而表面與幾何形狀檢測則完全透過標準功能來實現。

「我們的目標是讓強大的影像處理技術盡可能地易於使用，」EVT 執行長 Michael Beising 表示。他與 LASS Technology 合作已逾九年，並強調客戶對創新且具全球適用性的解決方案展現出濃厚興趣。 「一旦系統設定妥當，便可在全球各地複製部署，並長期穩定運作。」根據配置不同，該系統可達到 0.05 至 0.15 毫米的精度，以及 0.04 至 0.12 毫米的重複性，具體數值取決於機器人系統與感測器的解析度。

FlexScan 生動地展示了現代 3D 感測技術、強大的影像處理能力以及精密的系統整合如何相互協作。 憑藉系統的高速測量能力，可在不影響生產流程的前提下實現真正的 100% 檢測。同時，其模組化且客製化的系統設計，能精準適應各種零件幾何形狀、週期時間及生產環境。這使得 FlexScan 能無縫整合至現有生產線，並靈活適應新的需求。 因此，AT Sensors、EVT 視覺檢測技術與 LASS 技術的結合，正是工業品質檢測變革的典範：從人工檢測轉向穩定、自動化的流程，從而實現可量化的品質提升。或者，正如 AT Sensors 的 Athinodoros Klipfel 博士所總結：「自動化檢測已不再是趨勢，而是永續生產品質的先決條件。」