在現(xiàn)代信息系統(tǒng)中，傳感器與通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)一同被稱為其三大支柱。隨著人工智能時(shí)代的到來，傳感器作為其中重要的“物”、“聯(lián)”、“網(wǎng)”的樞紐，是當(dāng)前各發(fā)達(dá)國(guó)家競(jìng)相發(fā)展的高新技術(shù)，是進(jìn)入21世紀(jì)以來優(yōu)先發(fā)展的十大頂尖技術(shù)之一。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年中國(guó)的傳感器市場(chǎng)規(guī)模為2070億元，預(yù)計(jì)到2021年將增至5937億元，未來五年中國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)年均復(fù)合增長(zhǎng)率約30%，遠(yuǎn)高于全球平均水平。根據(jù)國(guó)家規(guī)劃，未來將在傳感器領(lǐng)域建立超百億元的創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群，以及產(chǎn)值超過10億元的行業(yè)龍頭和產(chǎn)值超過5000萬元的小而精的企業(yè)。
不可否認(rèn)，我國(guó)傳感器、半導(dǎo)體、芯片等領(lǐng)域起步晚、基礎(chǔ)薄弱，隱藏在其中的問題也日益突出。我國(guó)雖然傳感器企業(yè)眾多，但大都面向中低端領(lǐng)域，技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，研究水平不高。許多企業(yè)都是引用國(guó)外的芯片加工，自主研發(fā)的產(chǎn)品較少，自主創(chuàng)新能力薄弱，在高端領(lǐng)域幾乎沒有市場(chǎng)份額。此外，科研院所在傳感器技術(shù)的研究方面已與國(guó)際接軌，但產(chǎn)業(yè)化瓶頸遲遲未能突破。目前我國(guó)從事傳感器技術(shù)研發(fā)的主要是高校、中科院和相關(guān)部委的研究機(jī)構(gòu)，企業(yè)的技術(shù)實(shí)力較弱，很多是與國(guó)外合作，或是進(jìn)行二次封裝。而在發(fā)達(dá)國(guó)家，傳感器的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化更多由企業(yè)來主導(dǎo)。
基于這種背景，創(chuàng)想智控團(tuán)隊(duì)挑選“最有價(jià)值的核心環(huán)節(jié)”作為切入點(diǎn)，從核心技術(shù)研發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用雙向入手，在激光位移傳感器的專業(yè)領(lǐng)域，趟出了一條全新之路。
“傳感器包含的領(lǐng)域比較廣泛，位移傳感器是應(yīng)用環(huán)節(jié)中的一種，而激光位移傳感器作為其中運(yùn)用三角法測(cè)量原理，利用線陣CMOS器件作為光學(xué)接收器件，具有測(cè)量精度高、測(cè)量時(shí)間短等特點(diǎn)，適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。”創(chuàng)想智控創(chuàng)始人凌清如此描述。
“激光位移傳感器屬于視覺傳感器，視覺傳感器是工廠實(shí)現(xiàn)智能制造的關(guān)鍵傳感器，也是核心的技術(shù)。未來，隨著智能制造的普及及不斷升級(jí)，傳感器體系的整體性價(jià)比一定會(huì)大幅度提升。目前，中國(guó)市場(chǎng)上還以國(guó)外的傳感器為主，價(jià)格普遍過高，甚至出現(xiàn)傳感器比機(jī)器人貴、‘面粉比面包貴’的現(xiàn)象。這對(duì)于提升我國(guó)智能工廠的發(fā)展進(jìn)程是極其不利的?！绷枨寮凹夹g(shù)團(tuán)隊(duì)希望通過努力，將傳感器的價(jià)格以及性價(jià)比降到合理的區(qū)間，讓“有需求者都可以用上這項(xiàng)技術(shù)?！?
激光位移傳感器可廣泛應(yīng)用于檢測(cè)物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。創(chuàng)想智控在與中國(guó)眾多工廠負(fù)責(zé)人溝通時(shí)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用于“焊接”工序的激光位移檢測(cè)目前是傳感器在位移應(yīng)用方面的一大難題。
“焊接的工作環(huán)境更加難以控制，粉塵多，可見度低，且實(shí)時(shí)處于動(dòng)態(tài)的環(huán)境，需要傳感器技術(shù)在視覺反應(yīng)方面有更高的識(shí)別度和靈敏度。”一家工廠的負(fù)責(zé)人介紹，“同時(shí)，目前焊接工人供不應(yīng)求，我們非常需要性價(jià)比高的傳感器技術(shù)應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)域上。”
創(chuàng)想智控隨即選定了公司業(yè)務(wù)切入的方向。
據(jù)創(chuàng)想智控相關(guān)技術(shù)人員介紹：目前，焊縫跟蹤的方式及發(fā)展方向三種實(shí)現(xiàn)方式，一類是弧壓跟蹤：跟蹤精度低、適用場(chǎng)景有限；一類是激光跟蹤：現(xiàn)階段市場(chǎng)中的主流；一類是視覺跟蹤。創(chuàng)想智控自主研發(fā)的視覺實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)，已經(jīng)成為經(jīng)大量現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證的成熟焊接實(shí)時(shí)跟蹤技術(shù)。
傳感器通過激光發(fā)射器每秒發(fā)射上萬個(gè)激光脈沖到檢測(cè)物并返回至接收器，處理器計(jì)算激光脈沖遇到檢測(cè)物并返回至接收器所需的時(shí)間，以此計(jì)算出距離值，該輸出值是將上千次的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行的平均輸出。激光位移傳感器采用回波分析原理來測(cè)量距離以達(dá)到一定程度的精度。激光位移傳感器可精確非接觸測(cè)量被測(cè)物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測(cè)物體的位移、厚度、振動(dòng)、距離、直徑等幾何量的測(cè)量。激光位移傳感器的安裝需要需要配有特定的支架，單獨(dú)的傳感器是不具有可靠的安裝性能的。
隨著工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展以及對(duì)測(cè)量精度和測(cè)量速度的不斷提高,傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量已經(jīng)無法滿足工業(yè)界的需求。而非接觸測(cè)量由于其良好的精確性和實(shí)時(shí)性,已經(jīng)成為測(cè)量領(lǐng)域的熱點(diǎn)。 同時(shí)由于電子學(xué)和光學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,光電檢測(cè)已經(jīng)成為非接觸測(cè)量的一種主要方法。 激光三角法(Laser Triangulation)是光電檢測(cè)技術(shù)的一種,由于該方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試速度快、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)、使用靈活方便等優(yōu)點(diǎn)在工業(yè)中的長(zhǎng)度、距離以及三維形貌等檢測(cè)中有著廣泛的應(yīng)用。
目前，創(chuàng)想智控的焊縫傳感器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于多家工廠，其作為工業(yè)焊接機(jī)器人的“眼睛”和“大腦”，提升了工廠的效率、質(zhì)量，助推中國(guó)智能工廠的快速實(shí)現(xiàn)。
北京創(chuàng)想智控經(jīng)過不斷的專研與創(chuàng)新，推出了新的焊縫跟蹤技術(shù)、新的焊縫跟蹤傳感器。其中激光視覺焊縫跟蹤技術(shù)具有信息量大、能進(jìn)行垂直于水平二維跟蹤、靈敏度和精度高、不與被焊接工件接觸、適合各種焊縫類型等優(yōu)勢(shì)。已廣泛應(yīng)用于焊前裝配檢測(cè)、焊接過程中焊縫跟蹤以及焊后檢測(cè)。
基于此技術(shù)生產(chǎn)的的激光焊縫跟蹤器及視覺焊縫跟蹤器，一經(jīng)投入市場(chǎng)，憑借其過硬的技術(shù)及專業(yè)的售后服務(wù)被很多企業(yè)所接受及肯定。
激光焊縫跟蹤器及視覺焊縫跟蹤器不僅僅提高了焊接專機(jī)和焊接機(jī)器人系統(tǒng)的智能化水平，而且大幅提高了焊接產(chǎn)品質(zhì)量和成品率，將操作者從煙塵和弧光中解放出來。不僅提高了合作企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量、效益、服務(wù)水平，更大幅度的減少了資源消耗。
