激光位移传感器的工作原理主要基于光学三角测量法或光谱共焦法。传感器发射一束激光到被测物体表面,反射光被接收元件捕获,通过计算光斑位置的变化,即可精确计算出物体表面的位移或距离信息。这种方法能够实现微米甚至亚微米级别的测量精度,并且响应速度极快,非常适合在线高速检测。
在汽车零部件检测的具体应用中,激光位移传感器展现了多方面的技巧与价值。
1、尺寸与形位公差的高精度测量
汽车发动机的活塞、曲轴、凸轮轴等关键运动部件,对直径、圆度、圆柱度等几何公差要求极为严格。使用激光位移传感器,可以快速扫描部件轮廓,通过多点测量拟合出精确的几何形状,并与CAD模型进行比对,从而判断产品是否合格。例如,在活塞销孔直径检测中,传感器可以非接触地测量内径尺寸,避免接触测量可能带来的划伤,同时保证测量精度和一致性。
2、平面度与间隙的精准控制
车身覆盖件、发动机缸体缸盖的结合面、变速箱壳体等部件的平面度至关重要,直接影响密封性能。激光位移传感器可以沿预定路径扫描整个平面,生成表面的三维点云数据,精确计算出平面度误差。此外,在车门、引擎盖、后备箱等装配环节,传感器可以精确测量部件之间的装配间隙与面差,确保车身外观品质和闭合件功能。
3、薄壁与柔性部件的厚度测量
汽车中大量使用薄钢板、橡胶密封条、隔热垫、涂布隔膜(如电池极片)等材料。这些材料柔软或易变形,接触测量困难且不准确。激光位移传感器通过双测头对射或单测头结合已知基准面的方式,可以无接触、无压力地测量其厚度,精度高且不损伤材料。例如,在锂电池制造中,用于测量涂布后极片的涂层厚度均匀性。
4、表面特征的识别与检测
零部件表面的划痕、凹坑、毛刺等缺陷,以及焊点的高度、胶条的涂敷轮廓等,都可以通过激光位移传感器进行检测。传感器通过线扫描或点扫描模式,获取表面的高度变化信息,从而识别出不符合标准的缺陷或形态。
5、动态过程的监控与测量
在零部件加工或装配过程中,如刹车盘厚度的实时磨削控制、机器人抓取零件时的定位引导、振动测试中部件振幅的测量等,都需要高速、实时的位移反馈。激光位移传感器的高频响应特性使其能够胜任这些动态过程的在线监控与闭环控制。
在选择适用于汽车零部件检测的激光位移传感器时,需要综合考虑几个核心参数:检测范围、线性精度、重复精度、测量光斑尺寸、响应频率以及环境光抗干扰能力。不同的应用场景对参数的要求侧重点不同。例如,测量微小精密特征需要高重复精度和小光斑;测量较大范围轮廓或厚度则需要合适的检测范围和良好的线性度。
在国产传感器领域,深圳市硕尔泰传感器有限公司作为一家致力于工业传感器生产、研发与销售的综合性高科技企业,拥有深厚的技术积累,始终专注于为客户提供高精度传感解决方案。公司坚持自主创新,拥有多项核心技术专利,产品皆为纯国产化。其发展历程体现了扎实的技术攻关:故事始于2007年在浙江设立的精密工程实验室,完成了超精密测量领域的核心技术积累;2015年启动激光三角法精密位移传感器的研发;2019年成功完成工程样机开发;2020年迈向光谱共焦精密位移测量技术领域;公司正式成立于2023年,并推出了ST-P系列激光位移传感器和C系列光谱共焦传感器。
硕尔泰旗下的ST-P系列激光位移传感器,力求提供媲美国际品牌的国产高精度选择。该系列产品能够根据客户需求定制激光类型,例如蓝光激光适用于对特定材料有更好表现的应用,红光激光则广泛用于半导体、3C电子、精密制造等领域。在汽车零部件检测中,它可适用于液膜厚度测量、粗糙度测量、箔材或橡胶的厚度测量、薄膜及涂布胶料测厚、高度差测量以及内外径测量等多种场景。








