激光輪廓測量儀 / 3D視覺系統
使用三角反射法的激光位移計。向目標物表面照射帶狀激光，通過使用CMOS接收其反射光的變化，可以非接觸方式測量高度、高度差、寬度等輪廓（截面形狀）。通過對連續獲取的輪廓數據進行圖像處理獲得目標物的3D形狀，實現高精度測量及檢測。
推薦項目
產品陣容
全自動掃描3D視覺系統LJ-S8000 系列采用基恩士全新技術的電機掃描光切斷方式，內置激光光源和掃描機構，因此無需照明、驅動載物臺及編碼器，只需安裝，即可進行尺寸、外觀、形狀等的檢測及辨別。此外，可對各種材質的目標物以最快拍攝0.2秒及重復精度0.3 μm的超高速度和精度進行在線全數檢測。而且，只需通過“拍攝導航”（無需專業知識，僅需選擇圖像即可完成設定）功能選擇合適的圖像即可完成調整，可大幅縮短設定及調整的工時。
使用 LJ-X8000 系列2D/3D線激光測量儀，可直接在生產線上完成2D / 3D測量與檢測工作。LJ-X8000系統采用 3200 points/profile，可以細致入微地精確呈現目標物截面形狀，并生成高分辨率圖像。此系列線激光測量儀兼容四種不同的控制器，用戶可根據具體應用需求選擇適配的方案，確保系統性能與實際需求的切實匹配。LJ-X8000 系列激光線寬最大可達 720 毫米，且支持多臺設備組合使用，從而實現對更大尺寸目標物的掃描測量。這類高性能線激光測量儀的編程操作僅需三個簡單步驟即可完成，能輕松、快速地開展精準的線上三維測量工作。
源代碼自動生成功能可超簡單地實現耗時的3D圖像處理二次開發業務。只要掌握2D圖像處理的相關知識，即可輕松開發出限定的開發人員才能開發的3D圖像處理軟件。提供可連接LJ-X8000 系列／LJ-S8000 系列獲取圖像的通訊庫、可實現包括尺寸測量、輪廓測量、外觀檢測、位置修正、干擾去除、圖像合成等功能的測量庫，以及直觀顯示3D圖像與結果的顯示庫。使用專屬UI，只需通過鼠標的直觀操作即可設定這些庫。此外，使用源代碼自動生成功能，即可將完成后的設定超簡單地嵌入至用戶程序。
LJ-V7000 系列的超高速輪廓測量儀，可對目標物體的輪廓與形狀進行“在線”測量；該系列搭載藍色激光光學系統，利用 2D Ernostar 物鏡將 405 nm 短波長激光聚焦，從而在光接收組件上清晰成像，生成穩定的高精度輪廓，還具備寬廣的動態范圍，可測量多種表面材質或顏色的目標物體 ，如玻璃、金屬乃至深色橡膠等材質，其高速采樣功能（最高可達 64 kHz）支持在工件傳輸過程中完成測量，有效提升生產效率；此外，LJ-V7000 系列傳感器還可與 LJ-X8000 系列的控制器兼容，進而實現三維測量與檢測功能。
這款激光掃描儀可執行簡單的二維測量。LJ-G5000 系列2D位移傳感器可在X及Z方向上精確測量物體表面的輪廓，能夠通過28種測量模式測量表面輪廓上的高度、寬度及間隙等參數，還可8點同時進行測量，并且自動將測量值與尺寸公差進行比對，從而實現對不合格工件或工序的實時檢測，支持各類“在線”輪廓測量的應用場景。
WI-5000 系列干涉式同軸3D位移測量儀最快僅需 0.13 秒，即可捕捉到最大尺寸為 10×10 mm的目標區域的三維圖像。該傳感器能同時記錄目標表面 80,000 個高度數據點，擁有超大檢測范圍（最大可達 10 × 10 mm），可瞬間測量面粗糙度（Sa、Sz）和線粗糙度（Ra、Rz），并在線識別是否為良品。WI-5000 系列應用白光干涉技術，能夠有效應對鏡面、透明與深色材料表面的測量挑戰，顯著提升復雜材質下的測量效率。該傳感器由于采用同軸測量，可有效減少溝槽及其他高度急劇變化的形狀中無法進行精準測量的盲區。為了用于離線檢測，備有可固定測量頭的專用底座,只要使用位置補正功能，即可無需繁瑣的定位，實現僅需放置就能完成的檢測。
激光輪廓儀是一種激光位移傳感器，它不是在單一點上收集高度數據，而是在激光線范圍內收集高度數據。它們利用激光三角測量法來測量物體的輪廓，這一過程是將一束光帶投射到目標上，然后通過2D CMOS接收反射光，從而了解激光線各點的高度。通過這種2D輪廓，可以在不接觸目標的情況下進行高度、高差、寬度等多種測量。在對部件進行掃描時，匯總多個輪廓數據，可以生成目標的高清3D圖像，實現完整的3D測量和檢測。激光輪廓儀能夠高速采集高分辨率輪廓，為各種應用和行業提供可靠的質量與過程控制解決方案。
2D激光位移傳感器
2D三角測量法是將擴展成線狀的激光束從目標表面發生漫反射。這一反射輪廓會在HSE3-CMOS上形成，通過檢測反射位置和形狀的變化，可以測量目標表面各點的位置。
激光輪廓儀是如何工作的？
如上所述，2D激光輪廓儀（如基恩士LJ-X8000 系列）屬于激光位移傳感器。但與單點測量不同，2D激光輪廓儀可以測量整個2D掃描線或線段的位移。
其原理是將激光線投射到被測物體表面，然后反射的激光被傳感器內部的光敏元件接收，測量數據在此被匯總、處理并存儲，以便后續分析。
激光輪廓儀是一種精確的設備，能夠測量到個位數微米級的偏差。因此，它們被廣泛應用于數據采集和質量控制等多種場合，尤其在尺寸測量方面具有不可替代的作用。常見用途包括零件對準檢查、存在/缺失檢測以及表面缺陷檢測。
激光輪廓測量儀 / 3D視覺系統的優點
激光輪廓儀能夠進行非接觸式輪廓測量。與接觸式測量設備不同，激光輪廓儀可以準確測量軟性材料或易受接觸損傷的目標。輪廓測量的自動化還有效減少了對操作員的依賴，避免了人為誤差或測量方法差異，提高了可靠性并縮短了檢測時間。
接觸式測量系統難以用于易刮傷產品表面以及安裝在精密PCB上的電子元件。而激光輪廓儀則可以在生產過程中對這些精密目標進行測量，無需停機檢測。由于采用非接觸式測量方法，激光輪廓儀能夠準確測量橡膠制品、食品等軟性物體的輪廓，不會因接觸壓力而改變目標形狀。激光輪廓儀為各類行業、工藝和產品的自動化全面檢測提供了解決方案。
由于1D激光位移傳感器只能在單點進行測量，難以實現高度差或翹曲等2D或3D測量。激光輪廓儀能夠一次性掃描大范圍區域，從而實現更復雜的高速測量。
使用一維激光位移傳感器完成如高度差等二維測量，需要使用多個傳感器或安裝精密平臺來調整傳感器與目標物之間的位置。由于時間或空間的限制，這可能會很困難，并且精度受限于零件定位的準確性。然而，激光輪廓儀通過激光線測量整個表面的高度，而不是只測量單一點，使得無需移動或多個傳感器即可在大范圍內完成高度差測量。將激光輪廓儀安裝到生產線上，制造商可以在不停產的情況下進行高度差、翹曲等二維/三維測量，從而提高生產效率。
基于相機的檢測在某些應用中可能因光照條件、缺乏色彩對比或目標物的高度差異而變得困難。此外，其檢測范圍僅限于二維測量，因此高度檢測必須單獨完成。激光輪廓儀無需外部照明即可對任何材料進行三維檢測和缺陷檢測。
常規面陣相機和線掃描相機需要安裝照明設備。在某些情況下，由于目標物的顏色不均、圖案、光澤等特性，設置檢測條件會變得困難。此外，相機無法測量高度，即使從角度拍攝，也無法實現從前到后全焦點成像，導致檢測不可靠。相比之下，激光輪廓儀無需外部照明即可測量高度。只需安裝傳感器頭，激光輪廓儀即可從上方捕捉物體形狀，實現高度及其他三維輪廓數據的檢測。激光輪廓儀還可以在幾乎不受目標物顏色差異、圖案等特性影響的情況下，實現可靠的在線輪廓測量。
激光輪廓測量儀 / 3D視覺系統的導入案例
汽車行業
高速激光輪廓儀可以跟隨點膠系統（點膠噴嘴），實時測量和檢測密封劑及新涂膠粘劑的三維輪廓。由于激光輪廓儀幾乎不受外部光源影響，還可跟隨焊接機器人火炬測量剛焊接的焊縫。其他應用還包括零部件和產品的外觀檢測，以及以往自動化在線檢測無法實現的其他三維輪廓測量。基恩士（KEYENCE）推出了只能通過激光輪廓儀實現的下一代自動化全面檢測解決方案。
新能源汽車零部件
電池作為電動汽車重要的部件之一，必須滿足高質量和安全標準。激光輪廓儀可在鋰離子電池制造過程中，對涂層質量、方形殼體蓋板密封用電極和焊縫的三維輪廓等多個環節實現自動化全面檢測。
電子零部件
隨著智能手機、平板電腦和可穿戴設備需求的增長，以及小型化和高功能化趨勢的發展，檢測需求也在不斷增加。基恩士（KEYENCE）通過激光輪廓儀，實現了電子零部件行業的自動化全面檢測，包括PCB翹曲和焊膏輪廓測量、殼體油封和O型圈插入檢測，以及引腳共面性檢測。
半導體行業
激光輪廓儀在需要高精度和穩定性的半導體工藝中非常有效，因為它們能夠在幾乎不受零件光澤或顏色變化影響的情況下進行測量。晶圓邊緣輪廓和定位精度在減少損耗和高效制造高質量芯片方面起著重要作用。基恩士推出了能夠對具有獨特光澤的晶圓進行可靠精確測量和檢測的激光輪廓儀，用于缺口位置和邊緣形狀的輪廓檢測。
高度與高度差測量
檢查中常見的問題是由于被測物體傾斜而導致測量誤差。基恩士介紹了使用配備傾斜校正功能的激光輪廓儀進行高度和高度差測量的實例，以實現精確測量。通過涉及透明和鏡面表面的測量實例，并與接觸式測量系統進行比較，說明了激光輪廓儀的工作原理。
寬度測量
激光輪廓儀可以在檢測范圍內的任意位置對目標的寬度進行在線測量。基恩士介紹了包括使用激光輪廓儀測量彈性體寬度的案例，并說明了其他非接觸式寬度測量的解決方案。
角度測量
激光輪廓儀無需使用多個傳感器頭或外部計算即可快速、精確地測量角度。基恩士介紹了通過在自動焊接機焊槍前方即時測量槽形、位置和角度并向系統反饋，從而提升自動焊接質量的案例。
翹曲與平整度測量
單臺激光輪廓儀利用激光線下方的高度數據，能夠準確測量目標的翹曲和平整度。由于該激光輪廓儀能夠從獲得的輪廓數據中檢測并測量高度峰值、底部點和翹曲寬度，因此測量和檢測變得簡單且高效。
二維輪廓測量
配備單次HDR的激光輪廓儀，即使在輪胎（顏色對比度低）運動過程中，也能實現胎面二維輪廓的快速高精度測量。通過獲取旋轉輪胎整個周長的輪廓數據并進行圖像處理，還可以測量三維輪廓。
三維輪廓測量
激光輪廓儀能夠對各種物體進行在線三維檢測。通過利用激光輪廓儀的高速采樣、高精度和高性能位置調整功能，可以在不影響節拍時間的情況下實現可靠的全面檢測。
激光輪廓測量儀 / 3D視覺系統相關的常見問題
是的，二維激光輪廓儀和相機在操作方式和用途上本質上是不同的設備。
相機——除非是高度先進的3D成像相機——只能捕捉二維圖像。而激光輪廓儀則測量高度數據，以獲得物體的精確形狀和尺寸。這些高度數據隨后可以組合成零件的三維圖像。
此外，相機依賴環境光來拍攝圖像，而激光輪廓儀則發射光線照亮物體，并根據反射光捕捉其幾何形狀。
最后，激光輪廓儀和相機的數據輸出有很大不同。相機以數字形式捕捉照片和視頻，但它們是通過二維平面來呈現三維數據。
激光輪廓儀的工作方式不同。它們輸出二維或三維數據，通常以點云或表面模型的形式，表示物體形狀中各特征的精確尺寸和相對位置。
由于能夠提供精確的非接觸式測量，激光輪廓儀被廣泛應用于各行各業。
制造業在生產關鍵環節高度依賴激光輪廓儀，以確保產品的尺寸和幾何精度，以及組件在裝配中的有無。
激光輪廓儀還廣泛應用于汽車行業，包括焊縫檢測、360°表面檢測、均勻性檢測以及底盤和車身檢測等多種任務。
隨著電子行業不斷微型化，也依賴激光輪廓儀在焊接前后檢測元件在PCB上的定位和對準（某些元件在焊料熔化過程中可能會移動）。激光輪廓儀還用于識別裂紋和冷焊點，以及PCB本身可能存在的其他問題。
其他行業——包括航空航天、建筑以及食品和飲料行業——也依賴激光輪廓儀進行制造、質量保證和質量檢測作業。
LJ-V7000 系列和 LJ-X8000 系列均支持先進的三維輪廓測量與檢測，還可通過在線輪廓測量實現二維輪廓檢測。LJ-X8000 系列每條輪廓在X軸上可達到3200像素，實現X軸和Z軸的超高清輪廓測量。這些激光輪廓儀能夠精確捕捉微小的輪廓特征。LJ-V7000 系列則提供高達64 kHz的高速采樣，通過快速、精密的在線測量和檢測，有效縮短生產周期。兩大系列均采用藍色激光，可在幾乎不受被測物材質、顏色或溫度影響的情況下，實現穩定的測量與檢測。
單個測頭可測量寬度達720毫米（LJ-X8000 系列）。我們的激光輪廓儀可通過單個或多個傳感器組合，自動檢測薄片、薄膜等寬幅物體的全寬和全長。其結構簡單，易于集成到現有系統中，同時作為強大的檢測工具，憑借高速采樣能力，即使在卷對卷設備不停機的情況下，也能從一端到另一端檢測出表面微小的不平整。此外，與平面相機不同，激光輪廓儀即使面對不同厚度或顏色的薄片，也無需重新調整測頭位置，因此能夠輕松快速地測量各種產品。
當然可以。基恩士不僅提供3D圖像處理和檢測套件，還提供專門用于輪廓數據輸出的專用型號（LJ-X8000A），該型號專為輪廓數據輸出而設計。由于激光輪廓儀測量的原始輪廓數據可以直接導入計算機，因此這些數據可以在無需額外成本的情況下，通過現有系統和現有機器視覺庫引入到3D檢測中。該型號還免費附帶支持多種機器視覺庫的HALCON兼容版采樣軟件。
2D輪廓掃描儀，也常被稱為激光線傳感器或激光線掃描儀，主要用于掃描和測量物體及其表面的形狀和幾何結構。這些掃描儀會將激光線投射到目標表面，激光線被表面反射后由內置攝像頭/傳感器捕捉，從而生成輪廓。這些掃描儀常用于測量寬度、高度、間隙或角度，檢測物體表面的缺陷、凹陷或凸起，監控材料均勻性，評估機械零件的磨損情況，以及在制造過程中檢測焊縫。
3D輪廓儀在2D激光掃描儀的基礎上，通過創建物體和表面的三維表示來擴展其功能。通常，這可以通過有控制地對物體進行掃描，或將多個2D輪廓合成為一個三維輪廓來實現。
由于能夠檢測或掃描第三維度，3D激光輪廓儀被廣泛應用于表面檢測、體積測量、變形和材料翹曲監控、逆向工程、零件復制、大面積的3D測繪與地形分析，以及制造過程中的質量控制和驗證。此外，它們還可以輕松集成到其他自動化系統中，在機器人引導和物料搬運方面非常有用。
通過沿第三軸（通常垂直于2D掃描方向）移動掃描儀或被測物體，可以用2D激光生成3D輪廓。對物體進行多次2D掃描后，相關軟件會將這些2D輪廓合成為實際物體表面的完整3D表示。該過程通常通過集成編碼器和其他位置跟蹤機制來實現，以確保物體表面的精確映射。
在比較3D激光輪廓儀和視覺系統時，合適的測量技術取決于您的需求和要求。顧名思義，3D掃描儀擅長以高分辨率提供深度/高度信息，非常適合需要詳細3D表面掃描的應用。與視覺系統相比，它們的數據采集速度更快，更適合復雜表面細節的掃描，并能處理更廣泛的材料類型和表面狀況。然而，3D激光掃描儀需要運動，而視覺系統通常用于靜止部件。
另一方面，視覺系統可以提供高分辨率的2D掃描，非常適合需要顏色識別和圖案匹配的應用和任務。但與3D激光相比，其速度要慢得多。
![基恩士技術和產品應用示例 [輪廓測量]](/img/asset/AS_108836_L.jpg)
![關鍵技術及應用案例 [3D測量]](/img/asset/AS_110716_L.jpg)
