激光传感器
推荐项目
基于距离检测的传感器
LR-X系列是一种非常小的激光传感器，能够根据位置探测目标，不受颜色、表面光洁度或形状的影响。令人印象深刻的耐久性，其食品级不锈钢外壳(SUS316L)，高IP额定值，和防护电缆。位置变化小至0.5 mm(0.02")是可能的，以及自动和实时的强度调整，以确保稳定的检测任何目标。
LR-Z系列能够基于位置或对比度检测物体，使其能够可靠地检测金属目标、暗目标、透明目标、对比度变化等。该系列封装在坚固的金属体内，并提供简单的一键教学。它的范围可达500毫米（19.69英寸），并提供硬接线、M8接头和M12接头电缆选项。
LR-T系列根据位置检测物体，并提供扩展范围以允许灵活安装。它安装在坚固的金属外壳中，具有简单的一键式示教功能，不受颜色、表面光洁度或角度的影响。该系列的范围可达5米（16.4英寸），并提供硬接线和M12连接器电缆选项。
基于接收光的激光传感器
LV-N系列的特点是具有可见光点的远距离。激光头系列包括光点和区域类型以及反射型、回复反射型和穿透型。放大器提供简单的设置、直观的操作和易于理解的显示。LV-N系列还提供网络兼容性。
激光位移传感器
IX系列基于图像的激光传感器可以测量区域内的任何位置的高度。基于摄像头的图像识别允许激光器检测目标点的高度，即使工件在生产线上没有完全对齐。如果目标倾斜或目标本身不同，激光击中目标的高度会有所不同，但IX系列可以识别与参考的高度差异。例如，在零件装配线上，单个IX系列装置不仅可以检查零件的存在，还可以执行阀座检查和其他基于高度的检查。由于能够检测高度差异，IX系列在金属零件光滑表面出现眩光或检测目标点与背景颜色相同时，也不会出现错误检测和错误，提供稳定的自动内联区分。
IL系列CMOS多功能模拟激光传感器是反射式激光位移传感器，以合理的成本提供同类最佳的检测能力和稳定性。无需调整工件类型或其表面条件，即可实现稳定检测，因此IL系列可添加到生产线中，以帮助进行设置、转换，并且产品更换更容易。传感器头系列广泛，包括高精度型号和远程（高达3.5米11.5英寸）由于其广泛的动态范围和耐环境性，这些激光传感器可应用于多种应用。1μm重复性允许在以前的传感器无法稳定提供的高公差检测设置中使用。
激光传感器使用“激光”以直线发出光。它的可见光光斑使对齐和定位非常容易。由于光束是聚焦的，所以可以安装传感器而不用担心杂光。激光传感器的主要类型包括反射型、穿透型和反向反射型。
激光传感器的原理和主要类型
激光传感器主要分为多用途型和距离设置型。多用途类型又进一步分为反射型、射束型和反向反射型。所有这些模型都使用可见激光束，但它们的探测原理是不同的。本节通过插图介绍了这些模型及其检测原理。
多功能激光传感器
反射式激光传感器：
传感头包含激光发光元件和光接收元件，因此也称为发射器/接收器。为了检测目标，传感器发射激光束使其从目标表面反射，并接收反射光束以检测目标。
A:发射器/接收器（传感器头），B:发光元件，C:目标，D:反射光，E:光接收元件
穿透光束激光传感器：
激光器的光轴在包含激光发光元件的发射器和包含光接收元件的接收器之间形成信号光束。传感器通过感应发射器发出的激光信号束是否被目标中断来检测目标。
A:发射机，B:发光元件，C:信号束，D:目标，E:信号束中断，F:接收机，G:接收元件
回复反射激光传感器：
在发射器/接收器（传感器头）和反射器之间形成信号光束。当信号光束被目标打断时，光接收元件接收目标表面反射的光并检测目标。
A:发射器/接收器（传感器头），B:发光元件，C:目标，D:反射器，E:信号光束中断，F:光接收元件
距离设置型激光传感器
这种类型的激光传感器在传感器头中包含一个激光发光元件、一个接收透镜和一个光接收元件(CMOS)。传感器向目标发射激光束并接收反射光。根据光线接收位置的变化(光线进入角度)，传感器可以检测到到目标距离的变化(目标高度或位置)。使用该原理时，激光束从光源到目标表面的反射点再到接收光单元的路径形成一个三角形。因此，称之为三角剖分原理(方法)。
左：目标近，右：目标远
A：激光发光元件，B：目标表面，C：反射光，D：光接收元件（CMOS）
激光传感器的优点
与LED或其他光源的光不同，激光传感器的光束是可见的，并沿直线传播，因此可以立即找到光斑的位置。由于安装位置很容易确定，与光电传感器相比，集成或转换所需的时间可以大大减少。
与led或其他光源发出的光不同，激光发光元件发出的激光束是直线传播的。由于光线是可见的，光束光斑很容易识别。有了反射式激光传感器，就有可能看到光束光斑是否准确地处于所需要的位置。采用激光束传感器，便于对光轴和确定检测位置，安装快速、准确。这样可以减少安装工作，使安装更加精确。
用于激光传感器的激光束不仅直线传播，功率高，而且不会扩散到很远的距离，即使在远距离检测时，传感器也能保持小光斑，有助于满足各种安装条件。
激光传感器发出的强光即使在长距离内也不会扩散。这意味着可以在远离传感器头的地方进行检测。例如，即使传感器需要安装在一定距离（机器人电池、操作员干扰、高温、化学飞溅等）时，小光斑也允许根据需要进行检测。KEYENCE还提供各种各样的传感器头，可在各种安装条件下使用，包括提供可变光斑尺寸的传感器头和专门用于远程检测的传感器头。
通过使用比LED更直的激光光源发出的光束，激光传感器几乎不会产生任何杂散光。即使安装在机器或设备内部的狭小空间内，它们也具有较少错误检测的优势。
使用LED光源的传感器容易受到杂散光的干扰。当这些传感器安装在设备内部的狭窄空间中时，意外反射可能会导致错误检测。即使在狭窄空间中，激光束也不会产生杂散光。它们以直线传播，允许使用小光斑进行检测。这是一种还可以在设备内部空间安装反射式激光传感器，以检测目标，或使用穿透光束激光传感器检测和监测间隙。KEYENCE提供了一系列产品，包括可根据安装条件选择的紧凑型传感器头。
激光传感器案例研究
检测透明膜的剩余卷数
将激光束施加在薄膜卷的侧面，检测剩余的薄膜量。对于薄膜卷机和自动包装机，这确保了正确的送膜时间（基材）并防止出现问题。KEYENCE的激光传感器（LR-ZH）具有U.C.D.（通用变化检测）可检测剩余透明胶片数量的功能。如果没有背景，则可结合反射器检测卷。
卷筒纸张力控制的远程检测
引入基于位置的激光传感器（激光位移传感器）可在板材或卷筒纸传输期间实现一致的回路控制。KEYENCE提供了一系列超长距离激光位移传感器，即使距离达到3500毫米（137.80英寸），也能进行精确检测。该范围提供了灵活的安装，确保了稳定的检测，同时避免了伤害。
使用基于图像的激光传感器检测零件和材料的高度
IX系列基于图像的激光传感器可以同时检测多个点的高度以及零件和材料的存在，而不受目标位置偏差的影响。该传感器可在108.5×81毫米（4.27英寸×3.19英寸）的视野内检测多达16个点。除了检测汽车零件上的多个螺栓外，还可以同时检查不正确的螺栓高度，这得益于使用激光进行高度区分。摄像机可以存储目标的特征。即使目标位置不同，图像中的位置也会得到校正，可以检测到准确的点。由于检测基于参考高度和目标点高度之间的差异，因此可以检测目标倾斜和不正确的零件高度。当目标零件具有相同的颜色时，例如车身框架和减振材料，这甚至是可能的。
关于激光传感器的常见问题
如果环境光（如脉冲照明逆变光或荧光灯发出的光）进入激光传感器的接收器，则传感器可能会错误地将其识别为其发射光的反射。为防止此问题，请在传感器接收器和环境光源之间安装一个护罩，使传感器不接收环境光。或者，调整接收器的角度，使其不接收环境光。同时，在环境光源和接收器之间提供尽可能大的距离。在某些情况下，使用直流照明光源可减少传感器故障的可能性。
透明物体具有高传输比。由于接收到的光强度差异不足，导致透明对象的存在检测失败的情况并不少见。有时，接收光强度的微小变化（如反射器的位置）可能会对检测产生负面影响。要解决此问题，请安装传感器，使光轴朝向透明对象的进入方向，而不是垂直于进入方向。这使得阴影区域更大，接收器不太可能从目标接收镜面反射。这将导致接收到的光强度有足够的差异，以检测目标的存在。使用回复反射模型时，选择具有大光斑尺寸的模型可以减少反射镜位置引起的反射光量变化。如果检测需要识别光强度的细微差异，则使用单独的放大器模型来可视化接收到的光强度将更容易确定现场的最佳设置。它还可以帮助使用能够自动校正设定值的放大器。
镜像目标往往会导致光的镜面反射。当目标倾斜变化时，沿直线移动的激光束可能无法正确返回接收器，导致接收光强度不足。作为一种对策，当使用反射式或距离设置型激光传感器时，有意在稍微倾斜的位置检测目标。或者，如果目标上存在镜像表面以外的部分，则将传感器对准该部分以使检测更容易。如果反射或距离设置模式检测失败，则使用受表面条件影响较小的穿透光束或回复反射激光传感器。选择具有“扩散”光束的模型，如光纤传感器，可以减少镜像目标倾斜时接收光强度的变化。
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