线激光轮廓仪/3D相机

——产品手册

V1.5

2021.08

第1章        概述

1.1              简介

基于激光三角测量法，通过将激光线束投射到被测物体表面反射回图像传感器，获取激光线束与图像传感器的偏移角度，随着被测物体高度在不同点位的变化，反射激光线束在图像中呈现不同位置，从而实现对物体轮廓的测量，并利用被测物体与 3D 传感器的相对位移生成被测物体的完整三维点云。

图 1 工作示意图

1.2              特点

基于使用场景以及市场需求情况对目前常用的一些三维视觉传感器进行了对比分析，并且最终将这些调研结果进行总结了这些三维视觉传感器的优缺点。

表 1 视觉传感器优缺点

1.3              产品型号说明

①       代表相机型号：

MR20：三角测量角度为20°

MR40：三角测量角度为40°

②        代表测量长度：

L80：测量线长80mm

L180：测量线长180mm

L280：测量线长280mm

1.4              产品规格

表 2 规格说明

第2章        接口定义

2.1              接口说明

图 2 线激光

表 3 各部件说明

2.2              连接方式

图 3 接线示意图

第3章        产品外观

3.1              测量原理

基于激光三角测量法，通过将激光线束投射到被测物体表面反射回图像传感器，获取激光线束与图像传感器的偏移角度，随着被测物体高度在不同点位的变化，反射激光线束在图像中呈现不同位置，从而实现对物体轮廓的测量，并利用被测物体与3D传感器的相对位移生成被测物体的完整3D数据轮廓。

图 4 三角测量原理图

图 5 测量区域原理图

3.2              整体外观

图 6 SL40-80

图 7 SL40-80外形尺寸

图 8 SL20-180

图 9 SL20-180外形尺寸

图 10 SL20-280

图 11 SL20-280外形尺寸

第4章        软件

4.1              软件介绍

Mirror3D点云处理软件是一款支持3D相机、激光雷达等多种传感器的脚本式点云处理软件，该软件包括文件、视图、G代码、传感器采集、运动控制、自动运行和算子库等功能，其中算子库目前包含实体、点云、轮廓、变换、识别、测量、矩阵、数据、报表、发布、定制等模块。可以将多点传感器采集-点云预处理-点云分析-数据库存储-数据报告-web展示等无缝衔接在一个系统内，并且该过程全部通过示教脚本控制，算子库可以通过标准接口添加定制化算子。该软件也可以脱离硬件环境读入点云数据模拟运行，方便用户快速开发应用程序，完成项目部署，适应企业数据信息采集、自动化、数字化的相关需求，该软件已广泛应用于小型场景的光学尺寸测量、质量检测，中型场景的机器人抓取、物体识别定位，大型场景的三维建模、料位检测、物料检测、智能仓储、无人化作业等领域。

Mirror3D软件是集激光雷达，3D相机等控制器的PC端程序开发软件，通过它用户能够很容易的对控制器进行应用，快速开发应用程序以及对控制程序进行实时调试。

图 12 软件启动

支持开发和对接其他设备接口，使用Mirror3D软件编写的程序可以直接控制设备运行，也可以在PC平台模拟运行。

4.2              软件基本界面

Mirror3D点云处理软件包括文件、视口、G代码、传感器、执行机构控制、脚本控制、三维可视化、算子库、算子输出结果、运行日志等功能块。

其中，算子库包含实体、点云、轮廓、变换、识别、测量、矩阵、数据、报表、发布、定制等模块。每个模块下有十几个到几十个相应的算子，目前共有100多个算子。

将算子、G代码、传感器、执行机构控制进行脚本化编辑，即可实现示教脚本化自动运行。在处理同种或者类似场景时，只需编写一次脚本，后面就可以直接运行脚本完成从传感器采集-点云预处理-点云分析-数据库存储-数据报告-web展示等的自动化控制。

基本界面如下：

图 13 软件界面介绍

4.3              系统要求

要使用Mirror3D软件，硬件要求如下：

表 4 要求说明

第5章        案例

5.1              热态连杆孔位测试

使用mirror3D点云处理软件对采集后的点云数据，进行初步的尺寸检测。分别编写长度、宽度和圆孔的检测脚本，对连杆进行初步检测。

图 16 软件界面介绍

图 17 软件界面介绍

图 18 软件界面介绍

5.2              铝模板孔位测试

铝模板轮廓尺寸智能测量系统采用非接触式光学测量手段采集目标对象的图像信息，通过机器视觉方法处理采集数据，直接计算、分析得到模板轮廓尺寸数据，测量技术指标主要涉及：局部加工位位置及尺寸数据等。

图 19 软件界面介绍

通过3D相机采集铝模板的三维轮廓信息，系统软件处理3D相机采集的信息，分析得到铝模板的边沿位置，通过机床移动3D相机的位置和角度，实现对铝模板长度、宽度、高度和铣槽尺寸对应的边沿位置的确认，从而得到铝模板长度、宽度、高度和铣槽尺寸的实际参数。

图 20 软件界面介绍

图 21 软件界面介绍

5.3              耳朵件检测

通过3D相机采集耳朵的三维轮廓信息，系统软件处理3D相机采集的信息，分析得到耳朵件的边沿位置，通过机床移动3D相机的位置和角度，实现对耳朵件长度、宽度、高度和孔距尺寸的测量，检测耳朵件是否合格。

图 22 软件界面介绍

图 23 软件界面介绍