综合描述:

△概述:HPS-DBL60由国内传感器品牌海伯森研发生产,该产品基于新型3D闪测技术,可实现对被测物表面的高精度、无死角测量,适合于各种电子元器件、精密五金件、锂电新能源等材料2D轮廓和3D尺寸的在线检测应用。

△背景:在国内智能传感器市场产品两极分化和同质化竞争,高端品牌被国外垄断,国产品牌市场仅占10%,国产传感器技术发展具有重大战略意义,中央和地方由此相继出台了各项政策扶持内地传感器企业的发展。

海伯森作为国内一线传感器企业,凭借核心技术积累,开发3D闪测传感器,填补国产技术空白。

△意义:突破“卡脖子”技术,助力实现传感器国产化替代的目标,为国内工业发展提供本土化传感器产品和专业可靠的智能解决方案,也为国内传感器企业技术创新提供经验借鉴。

△效果:基于3C电子、半导体、新能源、科研和教育等领域拓展市场,目前已与国内外多家一线制造企业和高校建立项目合作关系。

主要性能指标:

△技术参数:

型号:HPS-DBL60                    连接对象:HPS-NB3200

测量精度③:±20μm                重复精度(σ)①:1μm②

量程:±6.5mm                      视野范围:62*62mm

WD(至基准面):195mm               快门速度:50μs~200ms

拍摄元件:1000万像素高速CMOS

2D/3D图像大小:3200*3200(1600*1600)像素

2D/3D图像XY数据间隔:19.7μm(39.4μm)

光源:LED(红绿蓝)120段,可个别设定

LED显示:电源、动作、模式

电压电流:24 VDC±10%,3A      相对湿度:20-85%RH(无冷凝)

工作温度:0-40°     尺寸:276*276*290mm        重量:9.8kg

*①使用均值滤波器3*3,本公司标准工件时(Binning ON);

*②视野中央的重复精度(中央30*30mm);

*③使用本公司高度差控制工具:高度差2mm,宽20mm。

产品优势:

△创新点:通常为了能够对产品进行全方位测量及检测,会使用2D视觉技术检测产品的表面纹理缺陷、色差以及长宽尺寸,由于2D视觉没有高度数据,如果需要检测产品的平面度、高度差等指标则需要用到3D视觉或轮廓测量仪扫描,因此需要至少两种不同的视觉系统才能达到预期效果。每种视觉系统还需要多台从不同角度检测以满足检测节拍的要求,这将大大增加用户的成本以及设备的设计难度。

如果需要获取具有彩色纹理的高精度3D图像,传统做法是再增加一个彩色的CCD/CMOS,对多个CCD/CMOS的位姿进行标定。这种方式下具有局限性,其一图像融合难免会有误差;其二会增加了硬件成本和系统标定的复杂度。虽然也有不增加CCD/CMOS就能获取彩色3D图像的实施例,例如带深度信息的RGB CMOS,但是精度不高,通常为厘米级别的,难以做到高精度。

基于此市场痛点,海伯森研发出3D闪测传感器(一种2D、3D复合的高精度视觉装置,包括投影单元、背景照明单元、图像采集单元、控制单元、数据存储单元、数据处理单元)。

 

△技术优势:

1)投影装置采用彩色投影仪,便于控制投影图案的颜色,例如红绿蓝三色光或任何组合的混合光,以适应不同颜色、材质和反射率;

2)图像采集单元中,接收镜头采用远心镜头,由于远心镜头在景深范围内没有像差,可精确测量对象的尺寸,减少像差和畸变带来的误差,提高生成的高度数据的精度;

3)背景光源采用面平行光源,面平行光源的光照射角度接近平行,被测物体与背景的对比度将大幅提高,特别针对具有有弧度的工件,不会将其弧面部分照亮,获得的图像边缘清晰锐利,提高了尺寸测量精度;

4)本产品可生成高精度的2D图和3D深度图,且大幅降低了视觉检测系统的集成难度,提高了检测节拍。

应用领域:

△随着3C产品外型设计的飞速更新,材料工艺的不断升级,市场对产品的品质要求越加严格,近年来,3C产品在元器件、零部件组装、包装检验过程中的自动化测量也越来越多地使用机器视觉检测设备,海伯森3D闪测传感器可应用于3C产品的元器件外观缺陷、尺寸体积、表面宽度、高度、倾斜度2D/3D复合检测。

△在半导体设计、制造、封装中的各个环节都要进行反复多次的检测、测试以确保产品质量,从而研发出符合系统要求的器件。缺陷相关的故障成本高昂,从IC级别的数十美元,到模块级别的数百美元,乃至应用端级别的数千美元。因此,检测设备从设计验证到整个半导体制造过程都具有无法替代的重要地位。海伯森3D闪测传感器可应用在半导体元器件行业,可检测PCB封装、芯片尺寸、高度等。

△模具是工业生产的基础工艺装备,被称为“工业之母”,模具应用领域广泛,75%的粗加工工业零件、50%的精加工零件由模具成型,绝大部分塑料制品也由模具成型。随着工业产品的结构设计越来越复杂,模具外形轮廓也日趋多样,几何形状日趋复杂,自由曲面占比不断增加。为此,对精密、复杂模具的制造、加工和尺寸检测也提出了更高的要求。海伯森3D闪测传感器可检测各类精密零件模具的尺寸、表面缺陷等。

应用案例:

基于3C电子、半导体、新能源、科研和教育等领域拓展市场,目前已与国内外多家一线制造企业和高校建立项目合作关系。

其他:

△产品市场竞争小:3D闪测技术存在瓶颈,导致现有产品品牌少,目前国内外仅两家具备产品自主研发生产能力,海伯森品牌在国内具备唯一性,可实现国产化替代。

△综合性能与竞品基本持平,达到国际领先水准。可实现对被测物的无死角2D/3D复合测量,检测的绝对精度±20μm,重复精度达1μm。

△在检测效率上,由于测量视野为62mm*62mm,领先于竞品,一次完整检测无需一秒,更适合大通量的在线全检。

△控制器与传感头分离式设计,尺寸小、重量轻更易于集成。

△在应用上,目前市面上2D检测产品不能获取表面深度信息,难以适应新的检测需求,海伯森产品实现2D/3D检测复合,应用场景更加广泛。

△在服务上,海伯森作为国内传感器品牌,总部位于设计之都深圳,制造业摇篮宝安,另外在苏州、武汉、成都等城市设立分公司和办事处,业务范围辐射全国,可提供本土化技术支持,满足产品售后维护的快速响应需求。