利用机器人辅助的3D激光扫描进行在线部件检测

针对这一市场状况，LASS Technology 开发了 FlexScan 系统。该系统最初侧重于尺寸测量，随后经过持续的技术优化，最终发展成为一套可在生产线上直接进行几何检测、焊缝分析和光学元件检测的完全集成解决方案。其独特之处不仅在于将多项检测任务整合到单一检测流程中，还在于能够实现无需操作员干预的全自动连续运行。

“我们的目标是打造一套能够独立于人工运行的测量系统，即使在恶劣的生产环境下也能保持最高精度，”LASS Technology首席技术官Hüseyin Bozan解释道。“FlexScan正是我们针对大规模生产线对真正100%检测需求所给出的解决方案。”

最终形成了一套可定制的、由机器人辅助的3D激光扫描系统，能够在线快速、可靠且可验证地对单个零部件和整车车身进行检测。

为了实现这一应用，LASS Technology 依托了强大的技术三驾马车：AT Sensors、EVT Eye Vision Technology 以及其自身的系统专业知识。作为图像处理领域领先的组件制造商之一，AT Sensors 提供了高精度的 3D 传感器技术；EVT 开发了功能强大且灵活的图像处理软件；而 LASS Technology 则负责完成了机器人辅助的系统集成。

然而，在开发该应用程序的过程中，我们遇到了若干障碍。开发 FlexScan 时面临的最大挑战之一，便是其变体种类极其繁多。不同的部件几何形状、不断变化的检测任务以及客户的个性化需求，都要求系统既能灵活配置，又能长期稳定运行。

“一个全自动系统必须在任何情况下都能可靠运行，不允许出现停机、无需重新调整，也不留任何解释的余地，”博赞说道。开发周期恰恰体现了这一要求：三年用于原型开发，一年用于应用优化，以及在安装基数不断扩大的情况下，长达八年多的系统和软件持续开发。

为了在FlexScan系统中实现各种检测任务，AT建议同时使用两款来自2040系列的紧凑型3D传感器。 2040CS被视为AT产品组合中一款可靠的全能型传感器：它拥有63毫米的视场，X轴分辨率为31微米，Z轴分辨率高达0.9微米，将高分辨率与43 kHz的轮廓扫描速度完美结合。其蓝光激光器可提供特别清晰的信号，非常适合对几何形状和焊缝进行快速在线测量。 除视场为 63 mm 的 2040CS 外，还有视场为 100 mm 的 2040CS 型号，适用于更大尺寸的轮廓测量和多传感器校准。该型号在 X 轴方向的分辨率为 49 µm，在 Z 轴方向的分辨率为 3 µm，为大体积部件提供了必要的灵活性。

“对我们而言，传感器的成像质量是决定性因素，”AT Sensors 销售总监 Athinodoros Klipfel 博士强调道。“只有低噪声、稳定的信号，才能在复杂的机器人辅助应用中系统性地降低测量不确定度，并获得可重复的结果。” LASS Technology选择采用AT Sensors的组件并非偶然。除了分辨率和速度外，这些传感器的坚固耐用性、信号稳定性以及极低的噪声特性尤其令人信服。

“记录的曲线质量显著降低了我们的开发工作量，”博赞解释道，“原始信号质量越高，评估软件就能运行得越稳定、越高效。”

数据的全面评估由 EVT Eye Vision Technology 公司的 EyeVision 软件控制。EVT 刻意采用标准软件，该软件可通过图形化组合的命令模块进行个性化定制。针对焊缝检测开发了一个额外的专用命令，而表面和几何形状检测则完全通过标准功能实现。

“我们的目标是让强大的图像处理技术尽可能易于使用，”EVT首席执行官迈克尔·贝辛（Michael Beising）表示。他与LASS Technology合作已逾九年，并强调客户对创新且具有全球适用性的解决方案表现出浓厚兴趣。 “一旦系统配置妥当，即可在全球范围内复制部署，并长期稳定运行。”根据具体配置，该系统可实现0.05至0.15毫米的精度，以及0.04至0.12毫米的重复定位精度，具体数值取决于机器人系统和传感器的分辨率。

FlexScan 生动地展示了现代 3D 传感器技术、强大的图像处理能力以及精密的系统集成如何协同工作。 得益于系统的高测量速度，可在不影响生产流程的情况下实现真正的 100% 检测。同时，模块化且可定制的系统设计使其能够精准适应不同的部件几何形状、循环时间及生产环境。这使得 FlexScan 能够无缝集成到现有生产线中，并灵活适应新的要求。 因此，AT Sensors、EVT 视觉检测技术与 LASS 技术的结合，堪称工业质量检测变革的典范：从人工检测转向稳定、自动化的流程，从而实现可量化的质量提升。正如 AT Sensors 的 Athinodoros Klipfel 博士所总结的：“自动化检测已不再是一种趋势，而是可持续生产质量的先决条件。”