日期：2022-12-20

       佳能將于2023年1月上旬推出采用了新光學(xué)系統(tǒng)、可以在±10m/秒的速度下進(jìn)行測量的非接觸式測長計 “PD-710”，該產(chǎn)品可以在生產(chǎn)線上對材料等搬運物的移動量及其速度進(jìn)行高精度測量。

非接觸式長度測量儀“PD-710”

采用案例

緊湊型機(jī)身

       在沖壓和造紙行業(yè)，為了減少材料損耗，防止因運輸故障而導(dǎo)致的產(chǎn)量下降，工廠正在引進(jìn)可以準(zhǔn)確測量搬運物長度和速度的測量儀器。其中在造紙行業(yè)，為了對高速搬運中的衛(wèi)生紙和紙板進(jìn)行準(zhǔn)確切割，需要高精度地測量移動量。新產(chǎn)品“PD-710”在外觀形狀上雖然與原有的機(jī)型“PD-704”（2021年5月上市）保持了同一尺寸，但是，通過采用新的光學(xué)系統(tǒng)，新產(chǎn)品可以達(dá)到±10米/秒的測量速度，這是以往所無法達(dá)到的。由此可以在更多的生產(chǎn)現(xiàn)場實現(xiàn)材料、零件的有效、均等的搬運，確保供應(yīng)穩(wěn)定，為提高生產(chǎn)效率做出貢獻(xiàn)。

1.采用了新光學(xué)系統(tǒng)，可實現(xiàn)±10m/秒的高速測量

       通過采用新鏡頭以及適用于新光學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的算法，與原有機(jī)型“PD-704”相比，該產(chǎn)品可以以±10m/秒的速度測量運動中物體的速度，速度為上代機(jī)型的2.5倍。由此，它不僅可以測量沖壓引線框架上所運送的鋼板等材料(上代機(jī)型針對的領(lǐng)域)，還可以測量高速運送中的衛(wèi)生紙等材料。另外，它還可以測量超高速沖壓引線框架上的進(jìn)給量，這在電機(jī)芯的生產(chǎn)中是必需的，而電機(jī)芯是電動汽車中電機(jī)的一個關(guān)鍵部件，預(yù)計在未來將得到迅速普及。

2.同原有機(jī)型相同的非接觸式測量，可保證測量的高精度及穩(wěn)定性

       與接觸式的測量儀相比，其在測量時不接觸被測物，可以防止在測量時對搬運物造成污損。另外，還可以避免因在裝置內(nèi)滑動或磨損而引發(fā)測量誤差，減少因更換不同厚度的被測物而引發(fā)的停機(jī)時間，易于維護(hù)。另外，其產(chǎn)品尺寸和接口與原有機(jī)型相同，在更換新品時，可以使用原有的電纜和用戶準(zhǔn)備的可編程邏輯控制器（PLC）等全套系統(tǒng)。

3.可根據(jù)各種條件對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，配合不同材料進(jìn)行測量。

還可以使用捆綁軟件中所包含的參數(shù)，結(jié)合被測物的表面狀況和測量環(huán)境進(jìn)行測量。

〈主要特點〉

1.采用了新光學(xué)系統(tǒng)，可實現(xiàn)±10m/秒的高速測量

與原有機(jī)型“PD-704”相比，新產(chǎn)品“PD-710”通過采用新鏡頭和適用于新光學(xué)系統(tǒng)開發(fā)的算法，能夠以±10m/秒的速度測量運動中被測物的速度，速度為上代機(jī)型的2.5倍。由此，它不僅可以測量沖壓線上所運送的鋼板等材料(上代機(jī)型針對的領(lǐng)域)，還可以測量高速運送中的衛(wèi)生紙等材料。另外，它還可以測量超高速沖壓線上的進(jìn)給量，這在電機(jī)芯的生產(chǎn)中是必需的，而電機(jī)芯是電動汽車中電機(jī)的一個關(guān)鍵部件，預(yù)計在未來將得到迅速普及。

在沖壓引線框架上進(jìn)行測量時的示意

2.同原有機(jī)型相同的非接觸式測量，可以實現(xiàn)高精度且穩(wěn)定的測量。

• 非接觸式測量方法采用的是輪廓匹配方式，即連續(xù)獲取被測物的圖像，將獲取的圖像（輪廓）進(jìn)行關(guān)聯(lián)（匹配），根據(jù)其變動量計算被測物的移動量和速度。
• 在輪廓匹配方式中，1秒可以獲取大約4000張圖像，再借助佳能獨有的算法進(jìn)行高速處理，從而實現(xiàn)高速測量。雖然是非接觸式，但可支持高達(dá)100G的加速度。除可測量從靜止到加速狀態(tài)，新產(chǎn)品還可以在反復(fù)急停和急加速的生產(chǎn)線上使用，并且可以測量細(xì)小部件等的微小移動量和速度。

【輪廓匹配方式的測量原理】

從LED光源中射出的光①照射到被測物②上，返回來的光線③被線路傳感器④接收。

【輪廓匹配方式】

線路傳感器連續(xù)獲取測量對象的一維圖像⑤。隨著物體的位移，得到的圖案會發(fā)生變化⑥。根據(jù)圖案之間的差異檢測出高匹配度的位置⑦，提取出每個圖案的特征點并疊加，再根據(jù)由此產(chǎn)生的差異來計算移動量和速度⑧。

• 與接觸式的測量儀相比，其在測量時不接觸被測物，可以防止在測量時對搬運物造成污損。另外，還可以避免因裝置內(nèi)滑動或磨損而引發(fā)測量誤差，減少因更換不同厚度的被測物而引發(fā)的停機(jī)時間，易于維護(hù)。
• 另外，產(chǎn)品尺寸和接口與原有機(jī)型相同，在更換新品時，可以使用原有的電纜和用戶準(zhǔn)備的可編程邏輯控制器（PLC）等全套系統(tǒng)，無需另行購置。

3.可根據(jù)各種條件對參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，配合不同材料進(jìn)行測量。

還可以使用捆綁軟件中包含的參數(shù)，結(jié)合被測物的表面狀況和測量環(huán)境進(jìn)行測量。

通過使用不同參數(shù)可開啟不同模式

4.采用LED光源以及傳感器&信號處理單元的一體化結(jié)構(gòu)，可以廣泛滿足需求。

• 進(jìn)行非接觸式測量時采用的光源不是激光，而是LED光，因而無需考慮激光等級*1，測量時更為安全。可以減輕用戶設(shè)置時的負(fù)擔(dān)。
• 采用了可以獲得多種顏色的白色LED，適用于多種被測物的測量。
• 傳感器與信號處理單元實現(xiàn)了一體化。機(jī)身與原有機(jī)型尺寸相同，實現(xiàn)了輕量化設(shè)計。尺寸約為180mm（寬）×135mm（高）×67mm（深），非常小巧，重量則約為1.2kg。機(jī)身線條圓潤，并使用了內(nèi)斂的黑色。易于接口的布線配置，更便于集成到設(shè)備和生產(chǎn)線中。

機(jī)身小巧，易于組裝到生產(chǎn)線中
（組裝至衛(wèi)生紙生產(chǎn)線的示意圖）

機(jī)身小巧

• 可以根據(jù)移動量進(jìn)行脈沖輸出，更易于PLC、PC等外部連接設(shè)備與生產(chǎn)線的連接。通過用外部連接設(shè)備對機(jī)身所輸出的脈沖進(jìn)行控制、顯示，可以對所測量的移動量、速度進(jìn)行監(jiān)控。通過事先與帶有報警功能的設(shè)備等相連接，在出現(xiàn)意外的移動量或速度時，可以及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)線上的緊急狀態(tài)，防止不良品的產(chǎn)生。
• 使用可選的防水電纜（單獨銷售）和防水連接器帽（單獨銷售），可以保持相當(dāng)于“IP65”級的防塵/防水性能。IP65級是國際電工委員會所制定的有關(guān)水和異物侵入的保護(hù)等級標(biāo)準(zhǔn)。相當(dāng)于不會使粉塵進(jìn)入內(nèi)部的“防塵性能6級”、不會因任何方向的水流的直接噴射而受到有害影響的“防水滴性能5級”。
• 防水選項（電纜/連接器帽、單獨銷售）可用于水、油飛濺或塵埃飛揚的生產(chǎn)現(xiàn)場。適用于家居建材、擠壓成型、鋼鐵、車載配件等多種生產(chǎn)線。
• 可用于高加速度的測量，可以高精度地觀測移動量和速度的變化，因此除可用于生產(chǎn)線外，還可以用于電梯保養(yǎng)、切割機(jī)運行檢查等多種領(lǐng)域。

1. 根據(jù)激光產(chǎn)品的危險程度進(jìn)行的分級。為了防止激光產(chǎn)品對用戶造成損害，日本根據(jù)國際電氣標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定了日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“激光產(chǎn)品輻射安全標(biāo)準(zhǔn)”JIS C 6802。激光發(fā)射的激光即使發(fā)射量很小，功率密度也會很高，有時會對人體造成危害，因此JIS C 6802規(guī)定了不同等級需要采取的安全措施。
    

〈工業(yè)用測量儀器的市場動向〉

       近年來，由于生產(chǎn)技術(shù)和IoT的發(fā)展，很多行業(yè)都在采取措施推動工廠的生產(chǎn)自動化和成本降低。在造紙行業(yè)，由于進(jìn)口紙漿成本和物流成本高漲，為了盡可能地避免原材料的浪費，預(yù)計廠家會采取措施對紙張的搬運進(jìn)行日常管理。另外，為了滿足電動汽車等領(lǐng)域的快速增長的需求，汽車用電機(jī)的主要部件電機(jī)芯等的生產(chǎn)也對沖壓線的高速化和高精度化提出了更多的要求。本產(chǎn)品即使是在高速運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)線上也可以測量移動量和速度，可以在不損傷料件的情況下，為高精度成型產(chǎn)品的大量生產(chǎn)做出巨大貢獻(xiàn)，前景可期。（佳能調(diào)查）

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