Les systèmes de mesure laser comprennent une caméra CMOS et une source lumineuse laser. Le principe de fonctionnement repose sur un faisceau laser projeté sur la surface du matériau à mesurer. Ce faisceau, ou une partie de celui-ci, est ensuite réfléchi vers un détecteur, modifiant sa position dans le récepteur à mesure que son emplacement varie sur la surface de l'objet.
Les informations collectées sont ensuite utilisées pour mesurer la hauteur, la largeur, la surface, la pente et d'autres caractéristiques complexes de la surface. Le savoir-faire d'Innerspec dans les applications CND du secteur métallurgique a permis le développement de systèmes de mesure de profil de surface laser spéciaux et d'algorithmes de traitement du signal visant à minimiser les reflets sur les surfaces brillantes dans des conditions d'éclairage ambiant variables. Ces systèmes de profilage laser sont idéaux pour diverses applications où la mesure sans contact est essentielle pour garantir des niveaux de qualité de surface et de géométrie avec des tolérances très strictes dans des conditions d'exploitation industrielles. Le profilage laser 3D est basé sur la triangulation et utilise un traitement FPGA intégré pour une acquisition à haute vitesse dans les processus de fabrication industrielle.
La triangulation laser est une technique innovante de vision industrielle pour le CND, capable de convertir des données acquises sous forme d'images 2D en informations 3D grâce à la projection d'un profil laser sur la surface du matériau. Le faisceau laser créé par la source d'éclairage est réglé selon un angle α par rapport au capteur de la caméra haute vitesse. Cet angle est fixe et optimisé avec précision pour chaque application en fonction des exigences de précision et de champ de vision. α est ensuite utilisé pour reconstruire l'image acquise en numérisant le profil 2D et en le transformant en données 3D avec des informations de « profondeur » supplémentaires.
L'inspection de surfaces métalliques brillantes et réfléchissantes peut s'avérer complexe en raison des reflets. Les capteurs laser d'Innerspec sont équipés d'un filtre spécial et d'algorithmes de traitement du signal qui les rendent insensibles aux objets fortement émissifs, tels que les métaux incandescents, permettant ainsi des taux de répétabilité élevés, quelles que soient les conditions d'éclairage extérieur.
Selon le niveau de rayonnement et la longueur d'onde, les systèmes de profilage laser peuvent être dangereux pour l'homme. Par conséquent, les systèmes industriels de mesure de profil de surface par laser doivent avoir de faibles niveaux de puissance, ou l'exposition humaine au laser doit être évitée par d'autres moyens. Les systèmes de profilage laser d'Innerspec ont été conçus pour éviter tout dommage oculaire lors d'une exposition momentanée. Néanmoins, les faisceaux laser ne doivent pas être regardés délibérément à l'œil nu. Le port de lunettes de protection laser n'est généralement pas nécessaire avec nos systèmes de profilage laser standard, et ceux-ci ne présentent aucun risque de brûlure pour la peau ou les matériaux.
Les systèmes de mesure laser possèdent une position de fonctionnement idéale, appelée distance de travail (D). À cet emplacement, les informations réfléchies sont centrées dans le champ de vision (FOV) du détecteur et le laser se trouve à son point focal exact. La distance de travail des capteurs peut être personnalisée pour chaque application en fonction de la précision, des contraintes géométriques et de la plage verticale requise.
Grâce à l'utilisation d'un FPGA intégré pour le traitement d'image, les systèmes de mesure laser peuvent effectuer les différentes tâches de la chaîne d'acquisition de données à des vitesses très élevées, allant jusqu'à 4000 profils par seconde, permettant ainsi une inspection rapide des matériaux. Le processus de mesure avec nos caméras de profilage laser comprend les étapes suivantes et peut être personnalisé pour se conformer aux codes de qualité spécifiques du client :
