通過采用新光學(xué)系統(tǒng)，大幅提升可測量速度的范圍

來源：佳能

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行高精度測量。

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)品可以達到±10米/秒的測量速度，這是以往所無法達到的。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。

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給量，這在電機芯的生產(chǎn)中是必需的，而電機芯是電動汽車中電機的一個關(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)的停機時間，易于維護。另外，其產(chǎn)品尺寸和接口與原有機型相同，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)進行設(shè)置，配合不同材料進行測量。

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給量，這在電機芯的生產(chǎn)中是必需的，而電機芯是電動汽車中電機的一個關(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行測量時的示意

2.同原有機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)的停機時間，易于維護。

另外，產(chǎn)品尺寸和接口與原有機型相同，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)進行設(shè)置，配合不同材料進行測量。

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。機身與原有機型尺寸相同，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。

機身小巧

機身小巧，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）

可以根據(jù)移動量進行脈沖輸出，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)備對機身所輸出的脈沖進行控制、顯示，可以對所測量的移動量、速度進行監(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等級標(biāo)準(zhǔn)。相當(dāng)于不會使粉塵進入內(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，汽車用電機的主要部件電機芯等的生產(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，前景可期。（佳能調(diào)查）

佳能集團介紹

佳能自1937年開始創(chuàng)業(yè)。秉承“共生”的企業(yè)理念，佳能以創(chuàng)造世界一流產(chǎn)品為奮斗目標(biāo)，不斷向多元化和全球化發(fā)展。目前，佳能的事業(yè)以光學(xué)技術(shù)為核心，涵蓋了辦公產(chǎn)品、影像系統(tǒng)產(chǎn)品、醫(yī)療系統(tǒng)產(chǎn)品以及產(chǎn)業(yè)設(shè)備及其他產(chǎn)品等廣泛領(lǐng)域。位于東京的集團總部與美洲、歐洲、亞洲、大洋洲以及日本的各區(qū)域總部緊密聯(lián)系，構(gòu)筑了全球化與本土化有機結(jié)合的經(jīng)營體制。1996年，佳能啟動了旨在實現(xiàn)以技術(shù)服務(wù)社會，成為全球范圍內(nèi)被信賴、受尊敬的企業(yè)為目標(biāo)的“全球優(yōu)良企業(yè)集團構(gòu)想”。（數(shù)據(jù)截止至2022年3月）

佳能（中國）有限公司介紹

佳能的中國事業(yè)始于上個世紀(jì)70年代。從最初的技術(shù)合作到獨資建廠再到成立銷售公司，經(jīng)歷了多種經(jīng)營模式的探索。1997年3月，佳能（中國）有限公司成立，全面負(fù)責(zé)佳能在中國市場銷售的各項工作。經(jīng)過多年努力，已基本建成包括華北、華東、華南三大區(qū)域總部在內(nèi)的13個分支機構(gòu)以及展廳、快修中心、快捷服務(wù)站等，形成了覆蓋全國的銷售和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。目前業(yè)務(wù)范圍涉及影像系統(tǒng)產(chǎn)品、辦公產(chǎn)品、產(chǎn)業(yè)設(shè)備以及智能IT解決方案等多個領(lǐng)域，并在不斷拓展符合中國消費者需求的新業(yè)務(wù)。佳能（中國）深深植根于中國市場，致力于成為一家被中國人民所信賴、尊敬的企業(yè)。（數(shù)據(jù)截止至2022年3月）

審核編輯：湯梓紅