佳能發售為革新產線并確保穩定而誕生的新一代測量儀器“PD-704”針對對象物的移動量及速度實現了非接觸式高精度測量

2021年5月10日，佳能開始發售可用于測長與測速的新產品——非接觸式測長計“PD-704”。該產品基于佳能自身研發的輪廓匹配方式，可實現最大加速度為100G，深度為±15mm范圍內2的測量，主要針對產線上產品與材料等搬送物的移動量及其速度進行高精度測量。

在導入沖壓設備進行材料成型的生產現場，金屬線圈繞組等零部件在裝置內的皮帶上搬送時，由于移動量及速度產生的微小誤差，會導致發生沖壓不良甚至模具損壞等問題。新產品“PD-704”，基于通過LED光源照射到測量對象物后產生的變位量進行計算，可追蹤最大加速度為100G，能夠對搬送物的移動量及速度進行高精度非接觸式測量。因此，實現了對材料和零部件的高效均等搬送，以及來料的穩定供應，對提高產線的生產效率發揮了重要作用。 

■基于非接觸測量及高加速度追蹤兩大特點，實現高精度與高穩定性測量

非接觸式測量方法應用了輪廓匹配方式，其過程為連續取得測定物的圖像信息后，將取得的圖像（輪廓）進行關聯（匹配），通過計算變位量得到對象物的移動量及其速度。通過該方式，在非接觸式的情況下，能夠實現最大為100G的高加速度追蹤，從而可以測量由于產線的急停急起所引發的產品位置與速度等的微小變化。同時，因為使用了可對應上下方向±15mm變動的光學部件，對于產線移動中產生的上下晃動也可進行穩定測量。

與接觸式的測量儀器相比，通過非接觸的測量方式，除了可以防止對于產品的劃傷及污染，也可以防止因測量誤差所造成的裝置內滑動或磨損，而且減少了不同高度產品切換時的換型周期，使安裝維護更加便利。

■LED光源的應用及傳感器與信號處理部一體化構造，可對應多種需求

非接觸測量光源，采用的是LED而非激光，不需要考慮激光發射過程中的安全問題，同時也可減輕調試負荷。同時，采用傳感與信號處理部一體化構造，便于嵌入裝置及其產線中。

根據用途可進行防水配置(選配項)選擇，對于生產現場中產生的水霧與油霧飛濺也可進行有效阻隔。可廣泛應用于住宅建材、注塑成型、鋼鐵、車載部件等生產產線，以及電梯維護、切割設備的點檢等各種行業。

參考信息：

1.基于非接觸測量及高加速度追蹤兩大特點，實現高精度與高穩定性測量

?非接觸式測量方法應用了輪廓匹配方式，其過程為連續取得測定物的圖像信息后，將取得的圖像（輪廓）進行關聯（匹配），通過計算變位量得到對象物的移動量及其速度。

?輪廓匹配方式為1秒內取得約4000張圖像，采用佳能自身研發的算法進行高速處理，實現了計測的高速化。采用非接觸方式，可追蹤最大100G的高加速度。對于從靜止到加速狀態，以及在重復急停急起的產線上，都可對產品的移動量及其速度進行高精度測量。

輪廓匹配方式測定原理（示意圖）

?采用±15mm縱向波動的光學元件。開口光圈設置為透鏡焦點位置，采用同主光路光軸平行的遠心光學元件。可抑制由于高度變化導致的測量誤差，對高速移動上下搖晃的情況，仍可實現穩定測量。 

?同接觸式測量儀器相比，采用非接觸方式，防止劃傷及污染。同時，在沖壓裝置中，可以替代定位及管理移動量的定位銷的使用，避免定位銷的磨損導致定位精度下降而發生模具損壞等現象，為降低成本做出貢獻。

?防止測量誤差造成裝置內滑動或磨損，減少了不同高度產品切換時的換型周期，使安裝維護更加便利。

2.LED光源的應用及傳感器與信號處理部一體化構造，可對應多種需求

?非接觸計測光源，采用的是LED而非激光，不需要考慮激光等級1，可進行安全測量。減輕了客戶的調試負擔。

?采用可對應多種色調的白色LED光源。可對應多種對象物。

?傳感部分與信號處理部一體化設計。主機尺寸約為180mm（長）×135mm（高）×67mm（寬），重量為1.2kg，實現了小型化與輕量化。可輕松嵌入裝置內及生產線中。

“PD-704”外形尺寸

?根據移動量輸出相應的脈沖信號，與PLC 2、PC等外部控制器及其產線的連接簡便易操作。主機輸出脈沖信號進行外部控制，可以實時監控顯示被測定物的移動量及其速度信息。如發生異常，通過連接外部報警器，預防不良品產生。

?通過使用專用防水線纜（選配項）及防水接口蓋（選配項），可達到防護等級“IP65”相當水平。防塵等級6級，防水等級5級相當。

?通過使用防水配置(選配項)，對于生產現場中產生的水霧、油霧飛濺也可進行有效阻隔。可廣泛應用于住宅建材、注塑成型、鋼鐵、車載部件等各類行業生產產線。

?既能對應高加速度測量，也可進行高精度測量移動量及速度變化，因此在生產產線以外，也可以廣泛應用于電梯維護、切割設備的點檢等各種行業。

1 根據激光產品的危險度進行分級。為達到防止激光產品對于使用者產生傷害，依據國際電氣標準為基準，規定日本工業規格《激光產品放射安全基準》JIS C 6802。由于激光器放射的激光，即使放射量再小但如果能量密度高的話，對人體也可能產生危害，因此JIS C 6802基于等級會制定相應的安全對策。

2 Programmable Logic Controller縮略語。

＜產業用計測儀器的市場動向＞

近年，隨著生產技術和IoT的發展，工廠對于生產現場的自動化需求也在急速發展中。同時，伴隨產品和部件的高規格的要求，以導入沖壓設備為代表的各個行業，對于產線上搬送物的搬送精度監控及速度管理需求也與日俱增，直接推高了對于高精度、高效率測量儀器的需求。

特別是沖壓行業，雖然有使用接觸式測長計進行搬送誤差的監控，但對于能夠規避產品劃傷和污染以及因測定誤差造成設備磨損的非接觸式測長計，還是非常期待的，希望借此提高產線生產效率，降低人工和維修成本。(基于佳能調查)