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Ein 2D-/3D-Profilsensor vermisst ein Aluminiumprofil.

2D/3D 轮廓传感器 – 2D 和 3D 测量的精度和精确度

使用 2D/3D 轮廓传感器几乎可以精确执行任何测量应用 – 从 360 度无缝物体测量、机器人精确位置检查和微米级精度检测等标准应用，到要求苛刻的焊接应用和在强力冲洗区域的使用。wenglor 广泛的产品系列提供具有不同测量范围、激光类别和智能功能的型号。

型号概览

MLSL 系列

MLSL 系列

精密分辨率，紧凑的外壳设计

MLWL 系列

MLWL 系列

高端性能，轮廓质量最高

MLZL 系列

MLZL 系列

结构形式坚固，用于引导焊接机器人

不锈钢系列

不锈钢系列

不锈钢外壳，在卫生严苛区域仍具备极高的耐抗性

MLSLxxxS50

MLSLxxxS50

即插即用型，可对折弯机进行即时调试

无缝测量范围

  • 集成自由度最大 2D/3D 轮廓传感器产品系列全面覆盖不同测量范围。
  • 精度极高： 得益于不同的测量范围，可以为每项任务选择具有最佳分辨率和最高数据质量的传感器。
  • 实现高效集成：在对传感器选型时，不会出现尺寸过大或过小的问题，从而最大程度地减少空间占用、成本和集成工作量。
  • 更快的项目配置：结构化的产品系列可使用户更容易地选择适当的传感器解决方案。
Fünf Profilsensoren sind nebeneinander angeordnet und zeigen die Vielfalt der Profilsensoren.
测量范围过大和过小是什么意思？

尺寸过大

尺寸过大是指选择传感器的测量范围对于应用而言过大。完全探测到物体，但由于可用像素分布在太大的区域，分辨率降低。这会导致测量结果不准确，尤其是对于小型或结构精细的物体。所用的传感器不适合此应用，因为它通常过于昂贵和尺寸过大，因此难以集成。

尺寸过小

尺寸过小时其情况正好相反。所选传感器的测量范围太小，无法完全探测到目标物体。这会导致数据丢失或需要组合使用多个传感器。这会导致额外的成本、复杂性和错误源。

MLSL 和 MLWL 系列的视野图形

MLSL1

MLSL2

MLWL1

MLWL2

测量范围大小的应用

测量范围小的应用领域

较小的测量范围可以提高分辨率和细节精度。这非常适合检验需要立即检测到微小偏差的精密部件。

例如：

  • 检验电子元件的质量
  • 测量精细的塑料件
  • 检查密封唇或密封件

具有较大测量范围的应用

宽大的测量范围可以全面检测复杂的大型几何形状。这样可以快速可靠地检测大面积物体，而无需组合使用多个传感器。

例如：

  • 测量车辆车身
  • 检测大型金属型材或管道
  • 测量超大型部件的 3D 形状

通过工厂线性化校准可以直接使用

wenglor 的所有 2D/3D 轮廓传感器在出厂时都进行了线性化校准，可直接提供以毫米为单位、可直接使用的实际测量结果。测得的轮廓数据由传感器精确可靠地换算为实际的测量范围。无需再进行现场校准。这可确保在整个使用寿命内保持一致的精度和最高的测量质量。

激光类别灵活，适合各种应用

2D/3D 轮廓传感器分为 2、3R 和 3B 三个激光类别，可根据不同的测量任务进行最佳的调整。无论是标准应用还是高度动态的过程，用户都能从稳定的测量质量和最高的过程安全性中获益。

  • 激光类别 2非常适合多种应用，无需额外保护措施即可安全运行。它集成简便，令人信服。
  • 激光类别 3R为更高要求的测量任务提供更高的激光功率。即使在深色或难以检测的表面上，也能实现更短的曝光时间、更高的测量速率和可靠的结果。
  • 激光类别 3B 是高要求、高动态应用的最佳选择。得益于高的激光功率，即使在非常高的速度、难以处理的表面或较大的测量距离下也能实现极快的测量和稳定的轮廓测量。

设有可靠激光关闭功能的 2D/3D 轮廓传感器

Die 2D-/3D-Profilsensoren der S40-Serie besitzen einen dritten Anschluss, der der sicherne Laserabschaltung dient.

MLSLxxxS40 系列的 2D/3D 轮廓传感器凭借 3R 和 3B 类的高激光功率，可实现快速可靠的轮廓识别。传感器具有一个附加的第三个接口，用于可靠关闭激光器，从而在应用中提供最高的安全性和效率。经认证的插头可以根据 EN ISO 13849-1:2016 可靠地开启和关闭 S40 产品组激光器，而无需关闭传感器或设计机械激光关断装置。操作人员可以通过关断功能免受激光辐射伤害，因此无需激光安全专员现场值守。这可提高操作安全性和生产效率，同时最大程度地减少停机时间和风险。

适合各类表面，波长根据需要选择

wenglor 的 2D/3D 轮廓传感器有多种激光颜色可供选择。这样，传感器可以与相应的材料及其反射特性实现最佳匹配。即使在高要求和复杂的表面上也能获得精确的结果。

红光激光

红光激光传感器可通用，适用于哑光至中等光泽的表面。

蓝光激光

与红光激光器相比，蓝光激光器的穿入深度较小，可在深色、橡胶状或吸收性强的材料上提供稳定的测量结果。这使其非常适合食品行业应用，因为它仅限于表面，不会影响更深的材料层。

紫外光激光

为了识别透明的紫外线反射材料，例如薄膜、玻璃或粘合剂，使用紫外光激光传感器。

可组合的波长

采用不同激光颜色的 2D/3D 轮廓传感器，可以在一个系统中平行且无干扰地运行。因此，可以从不同视角或多个站点同时测量，而不会出现信号干扰或质量下降。

由于不会影响周期时间、数据稳定性或系统灵活性，组合式传感器尤其适用于复杂或空间要求严格的应用。如果有针对性地触发传感器，甚至可以并行运行激光颜色相同的双向式传感器。

通过补充配件实现多样化应用

除了 2D/3D 轮廓传感器之外，还提供各种配件，包括防护片、冷却模块、焊接外壳和各种电缆。适当的配件能够可靠地保护传感器免受外部影响，并可在苛刻的环境条件下确保使用寿命。

散热器

支持热管理，防止传感器过热，确保功能稳定可靠。
关于产品

防护片

保护传感器的激光输出窗口和光学元件免受脏污、划伤或损坏。
关于产品

焊接防护外壳

专为恶劣环境而设计，可防止焊接应用产生的电火花、热量和灰尘。
关于产品

传感器固定

Die Befestigungsschelle für MLWL und MLBS ermöglicht eine einfache und schnelle Montage von Sensoren.
提供灵活的安装选项，确保为每种应用提供合适的夹具。
关于产品

相配的电缆

提供各种长度和设计，包括拖链和机器人型号，以实现最大的灵活性和可靠性。
关于产品

校准证书

校准证书可证实传感器的测量精度，便于向客户提供质量证明，并满足行业标准要求。
2D-/3D-Profilsensoren sind in verschiedenen Bauformen und Laserklassen verfügbar, wodurch sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können.

从轮廓采集到分析的灵活性

wenglor 的 2D/3D 轮廓传感器可以精确地满足应用要求，在硬件和软件层级均可提供最大的灵活性。

轮廓采集

2D/3D 轮廓传感器采集物体的详细 2D 高度轮廓。这些传感器配有高品质的光学元件、不同的激光类别和颜色以及多种尺寸的线性化测量范围。

运行模式

根据应用的不同，2D/3D 轮廓传感器可以在两种运行模式之间选择。


在 “智能轮廓传感器”模式下，在传感器上进行轮廓采集和分析。


在 “轮廓生成器”模式下，传感器仅采集轮廓，而在外部机器视觉控制器上进行分析。

分析

无论是直接在传感器中还是在外部 PC 上 – 可以使用 wenglor uniVision 软件 或第三方软件解决方案来分析轮廓数据。


uniVision  软件提供直观的用户界面、模块化功能和用于典型测量和检测任务的诸多预制工具。

 

另外，由于采用标准化接口，传感器还可轻松地集成到现有的软件和系统环境中。

使用 uniVision 软件进行分析

使用 wenglor uniVision 图像处理软件可以设置和分析用于完成工业图像处理方面各种任务的机器视觉产品。由于采用模块化结构，可以通过图形用户界面对分析功能进行个性化调整，以适应不同的应用场景。除了简便的参数设置之外，uniVision 还可对自定义的解决方案进行编程设置。例如，可以直接集成来自 MVTec HDevelop 软件的 HALCON 脚本。
Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

配置简便，无需编程工作

通过 uniVision 的图形用户界面可以快速地分析轮廓数据。它为经验不足的用户提供了简便的入门途径，同时专家也能借此高效地实现复杂的应用。
Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

用于复杂分析的多样化工具箱

uniVision 3 软件提供多种可自由组合的模块。从传统的测量方法到高要求的轮廓应用和人工智能支持的模型。

Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

通过机器视觉控制器进行集中控制

模块化软件与强大硬件相结合，可为不同的测试任务提供最大的灵活性。例如，最多可以并行运行 16 个 2D/3D 轮廓传感器。

Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

使用 VisionApp 360 进行 360° 轮廓识别

使用 VisionApp 360 可将多个 2D/3D 轮廓传感器轻松合并为一个完整轮廓。这样可以精确地测量直径、面积或圆周。将结果无缝集成到 uniVision 软件中。

uniVision 用于轮廓分析

wenglor uniVision 软件中设有专用轮廓模块，经过优化可用于预处理、进一步分析以及 2D 高度轮廓的处理。这些模块可实现标准应用，例如测量、监控和跟踪 2D 高度轮廓，以及复杂应用。诸多的通信接口可以无缝处理采集的数据。

uniVision 软件可以直接用于传感器上或机器视觉控制器上。

智能轮廓传感器

在“智能轮廓传感器”运行模式下，uniVision 软件直接安装在传感器上。因此，在传感器上处理和分析采集的 2D 高度轮廓。不需要额外的机器视觉控制器。测量结果（例如尺寸、位置或合格 / 不合格判定）直接通过传感器接口输出。

带有机器视觉控制器 (MVC) 的 2D/3D 轮廓传感器

如果在“轮廓生成器”运行模式下使用 2D/3D 轮廓传感器，则将记录的 2D 高度轮廓转发给外部机器视觉控制器进行处理和分析。该控制器上已安装了 uniVision 软件。对于高测量速率的应用，机器视觉控制器最多可连接 16 台传感器。

智能轮廓传感器与带有机器视觉控制器的轮廓生成器

标准 智能传感器 带 MVC 的轮廓生成器
uniVision 在传感器上 外部在 MVC 上
运算能力

可能受到传感器硬件的限制

 通过外部 MVC 显著提高性能
项目复杂性

适用于简单到中等复杂的分析

非常适合复杂、计算密集型的多项测试项目
项目实例数量 每个传感器 1 个项目实例 一个 MVC 上可以同时运行多个项目实例
分析的灵活性 标准化的分析功能直接集成在传感器中 可在一个平台上任意组合模块和传感器源
传感器数量 1 个传感器 = 1 个分析模块

可以组合使用具有不同测量范围、激光类别和激光颜色的多个传感器。

也可以组合使用 2D/3D 轮廓传感器和 2D 摄像头，所有功能均通过 MVC 集中控制。
通信接口 TCP/IP、UDP、FTP、设备 IO 单元

TCP/IP、UDP、FTP、设备 IO 单元、设备工业以太网 *、设备机器人焊缝跟踪

* 工业以太网是控制系统与传感器之间实时数据传输的所有以太网标准的总称。工业以太网协议包括 EtherCAT、以太网/IP 或 PROFINET。

uniVision
在传感器上
外部在 MVC 上
运算能力

可能受到传感器硬件的限制
通过外部 MVC 显著提高性能
项目复杂性

适用于简单到中等复杂的分析

非常适合复杂、计算密集型的多项测试项目
项目实例数量
每个传感器 1 个项目实例
一个 MVC 上可以同时运行多个项目实例
分析的灵活性
标准化的分析功能直接集成在传感器中
可在一个平台上任意组合模块和传感器源
传感器数量
1 个传感器 = 1 个分析模块

可以组合使用具有不同测量范围、激光类别和激光颜色的多个传感器。

也可以组合使用 2D/3D 轮廓传感器和 2D 摄像头，所有功能均通过 MVC 集中控制。
通信接口
TCP/IP、UDP、FTP、设备 IO 单元

TCP/IP、UDP、FTP、设备 IO 单元、设备工业以太网 *、设备机器人焊缝跟踪

* 工业以太网是控制系统与传感器之间实时数据传输的所有以太网标准的总称。工业以太网协议包括 EtherCAT、以太网/IP 或 PROFINET。

使用 VisionApp 360 合并和分析高度轮廓

在 VisionApp 360 中，可以将不同传感器的多个单一轮廓合并为一个共同的完整高度轮廓。然后可以在 uniVision 图像处理软件中对该组合高度轮廓进行进一步处理和分析。因此，即使是多面或大型物体，也能精确识别位置、高度或体积。

优点概览

最多可将 16 个传感器无缝组合到一个坐标系中。
可对传感器进行灵活的布置和同步，不受位置、激光类别或测量范围的影响。
通过应用相关的校准物体进行简便的校准 ，无需编程知识。
可直接在 uniVision 中对统一的高度轮廓进行进一步分析。
如果并排使用多个装有 VisionApp 360 的激光式传感器，建议使用不同的激光颜色，例如蓝色和红色激光。这可避免传感器之间的干扰，确保精确、无干扰的测量。

从 2D 高度轮廓到 3D 点云

通过沿传感器的 y 轴移动传感器或待测量物体并连续采集 2D 横截面轮廓，生成精确的 3D 点云。该点云映射出物体的 3D 表面结构。通过集成在传感器中的编码器输入端，每个记录的轮廓都会得到精确的位置数据。这样，即使传送带速度发生变化，也可对轮廓进行正确的排布。

Die Animation zeigt die Vermessung eines Objekts sowie die erstellte 3D-Punktewolke.

使用 VisionApp Demo 3D 查看和保存测量数据

wenglor VisionApp Demo 3D 软件可显示和存储单个轮廓或整个点云。

使用第三方软件进行分析

2D/3D 轮廓传感器可以在“轮廓生成器”运行模式下与第三方软件结合使用。传感器采集精确的高度轮廓，然后将其传送给外部系统。然后在客户专用或第三方软件中进行分析。诸多接口可用于传输原始轮廓。

运行方式对比

运行方式 / 标准 轮廓传感器结构坚固 带 MVC 的轮廓生成器 第三方软件用轮廓生成器
轮廓记录和分析 在传感器的 uniVision 软件中直接进行轮廓采集与分析。 由传感器进行轮廓采集，在机器视觉控制器的 uniVision 软件中进行外部分析。 通过传感器记录轮廓，通过客户专用或第三方软件进行外部分析
输出

直接从传感器获得测量结果

 机器视觉控制器的测量结果 通过外部软件进行个性化分析的原始轮廓数据
接口 标准以太网（TCP、UDP、FTP）、数字 I/O 标准以太网 + 实时以太网（Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT）、数字 I/O 标准以太网（GigE Vision、TCP/UDP），用于灵活集成的 SDK
性能 适用于简单和对时间要求不高的应用（单传感器方案） 提高高速和复杂应用的性能（单传感器或多个传感器方案） 性能取决于外部分析软件和硬件
轮廓记录和分析
在传感器的 uniVision 软件中直接进行轮廓采集与分析。
由传感器进行轮廓采集，在机器视觉控制器的 uniVision 软件中进行外部分析。
通过传感器记录轮廓，通过客户专用或第三方软件进行外部分析
输出

直接从传感器获得测量结果
机器视觉控制器的测量结果
通过外部软件进行个性化分析的原始轮廓数据
接口
标准以太网（TCP、UDP、FTP）、数字 I/O
标准以太网 + 实时以太网（Profinet、EtherNet/IP、EtherCAT）、数字 I/O
标准以太网（GigE Vision、TCP/UDP），用于灵活集成的 SDK
性能
适用于简单和对时间要求不高的应用（单传感器方案）
提高高速和复杂应用的性能（单传感器或多个传感器方案）
性能取决于外部分析软件和硬件

确保可靠检测轮廓的功能

实际应用的表面条件很少是恒定的或理想的。不同的材料、不同的反射特性、脏污或氧化等老化过程都会严重影响测量信号。特别光亮的、哑光的深色或结构化表面会影响测量信号，并且在不采取有针对性的补救措施的情况下会导致轮廓数据错误。因此，wenglor 的 2D/3D 轮廓传感器具有优化轮廓质量的不同功能。因此，即使在变化的条件下也能获得可靠的测量结果。

信号输出端

“Signal Selection”（信号输出端）能通过消除不需要的反射来实现更精确的测量并减少干扰。首先，传感器会在每个摄像头列中搜索峰值。这些是由激光线反射产生的信号峰值。如果传感器识别到一个以上峰值，用户可以指定使用哪个峰值来生成 2D 高度轮廓。如果观察物体时产生了不必要的反射，则可能出现多个峰值。为了识别正确的信号，可以在不同的信号类型之间进行选择。

物体

摄像头图像

强度

在此设置中，将使用最强峰值进行轮廓输出。

轮廓

宽度

此处选择最宽的峰值，即激光穿入物体表面更深。

轮廓

峰值 1

使用列中第一个检测到的峰值。


轮廓

峰值 2

使用列中第二个检测到的峰值。


轮廓

自动曝光时间

利用该功能，2D/3D 轮廓传感器可根据不断变化的表面亮度自动调整曝光时间，提供极其清晰的轮廓，同时确保持续精确的检测并可靠地捕捉最微小的细节。

    2D-/3D-Profilsensoren passen ihre Belichtungszeit selbstständig an wechselnde Oberflächenhelligkeiten an und liefern gestochen scharfe Profile.

    根据具体应用，可对某些设置选项进行个性化设置：

    • 该功能可以灵活开启和关闭。
    • 可以单独定义强度范围，以避免过度曝光。
    • 可针对曝光控制有针对性地确定图像截图的 X 区域。
    根据物体表面的亮度，捕捉轮廓的强度会有所不同。这些差异是由于光反射的变化而产生的，这些变化直接影响传感器记录的信号强度。明亮或高反射区域会产生更大的强度值，而较暗或低反射区域会产生更小的值。

    固定曝光时间和自动曝光时间之间的差异

    在固定曝光时间下，无论表面亮度如何，都能以相同的强度捕捉所有轮廓。通过自动曝光时间不仅可以可靠地检测明亮区域而且可以检测暗区。

    Ohne Autobelichtung weist das Objekt dunkle und helle Stellen auf, die zu einer ungenauen Erfassung führen können.

    具有固定曝光时间的高度轮廓强度

    Ohne Autobelichtung weist das Objekt dunkle und helle Stellen auf, die zu einer ungenauen Erfassung führen können.

    使用自动曝光时间的高度轮廓强度

    High Dynamic Range Imaging

    借助“高动态范围成像”（简称 : HDR）功能，可以可靠地检测表面反射度差异很大的物体。在许多应用中，亮度差异很大，例如，当光亮或反射和哑光区域位于同一个测量区域时。在特别明亮或黑暗的区域精确地捕捉细节是一项挑战。尽管传统的测量方法通常达到其极限，但通过 HDR 可以实现非常精确的测量质量和更高的数据安全性。

    最大细节深度

    即使是对比度很高的物体，也能精确捕捉所有轮廓和结构。

    可靠的分析

    不会因曝光过度或不足而导致信息丢失。

    灵活性

    也适用于具有挑战性的应用，如检测光亮金属、涂漆表面或高反射材料。

    产品概览

    Fünf Profilsensoren sind nebeneinander angeordnet und zeigen die Vielfalt der Profilsensoren.
    产品类别 每个轮廓的点数 测量速率 特点
    MLSL 系列 1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz

    		 标准传感器
    MLWL 系列 1,280

    175 Hz @ 全帧

    最大速度 6 kHz

    		 标准传感器
    MLZL 系列 1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz

    		 精确可靠的焊缝引导用传感器
    不锈钢系列

    1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz

    IP69K 防护等级、带有不锈钢外壳的传感器，非常适合食品行业和所有需要最高防护等级的应用
    2,048 175 Hz @ 全帧

    最大速度 6 kHz
    MLSL123S50 1,280 通过数据的内部处理降低测量速率。 用于精确测量折弯机角度的智能传感器
    MLSL 系列
    MLSL 系列
    1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz
    标准传感器
    MLWL 系列
    MLWL 系列
    1,280

    175 Hz @ 全帧

    最大速度 6 kHz
    标准传感器
    MLZL 系列
    MLZL 系列
    1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz
    精确可靠的焊缝引导用传感器
    不锈钢系列
    不锈钢系列

    1,280

    200 Hz @ 全帧

    最大速度 4 kHz

    IP69K 防护等级、带有不锈钢外壳的传感器，非常适合食品行业和所有需要最高防护等级的应用
    2,048
    175 Hz @ 全帧

    最大速度 6 kHz
    MLSL123S50
    MLSL123S50
    1,280
    通过数据的内部处理降低测量速率。
    用于精确测量折弯机角度的智能传感器
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