全新推出采用 5GigE 技術(shù)用于高速、在線高度測量和檢測的 Z-Trak2 系列


原標(biāo)題:全新推出采用 5GigE 技術(shù)用于高速、在線高度測量和檢測的 Z-Trak2 系列
一、技術(shù)核心:5GigE技術(shù)賦能高速在線檢測
5GigE技術(shù)定義與優(yōu)勢
PoE++(IEEE 802.3bt)供電:單根網(wǎng)線同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)與100W電力,簡化設(shè)備布線(傳統(tǒng)方案需獨(dú)立電源線+數(shù)據(jù)線)。
時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)協(xié)議:確保多傳感器(如激光雷達(dá)+相機(jī))數(shù)據(jù)同步誤差<1μs,滿足工業(yè)自動(dòng)化對(duì)時(shí)間精度的嚴(yán)苛要求。
5GigE(5 Gigabit Ethernet):基于IEEE 802.3cd標(biāo)準(zhǔn)的超高速以太網(wǎng)接口,理論帶寬達(dá)5Gbps(是傳統(tǒng)GigE的5倍,USB3.0的2.5倍),支持無壓縮實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸,延遲<100μs。
關(guān)鍵技術(shù)突破:
Z-Trak2 硬件架構(gòu)升級(jí)
雙遠(yuǎn)心鏡頭:消除透視誤差,在50mm工作距離下,測量精度達(dá)±1μm(ISO 10360-2標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)證)。
動(dòng)態(tài)范圍擴(kuò)展:支持1:10000的反射率對(duì)比度(如同時(shí)檢測高反光金屬表面與低反光碳纖維材料)。
激光三角測量法:采用藍(lán)激光(波長450nm),光斑直徑<30μm(傳統(tǒng)紅激光為80μm),可檢測最小高度差0.5μm(如芯片封裝層厚度測量)。
掃描頻率:最高50kHz行頻(每秒掃描5萬條輪廓線),支持200m/min的在線檢測速度(傳統(tǒng)方案通常<50m/min)。
傳感器模組:
光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化:
二、典型應(yīng)用場景與用戶價(jià)值
半導(dǎo)體與電子制造
避免探針磨損成本(年節(jié)省約$50,000)。
減少因接觸損傷導(dǎo)致的返工(單次返工成本約$20,000)。
傳統(tǒng)方案:使用接觸式探針,速度<10mm/s,易劃傷表面,且無法檢測亞微米級(jí)形變。
Z-Trak2方案:
非接觸式測量:藍(lán)激光穿透透明膠層,實(shí)時(shí)輸出鍵合線高度分布圖(精度±0.5μm)。
高速在線檢測:在100m/min的卷對(duì)卷(R2R)產(chǎn)線上,檢測良率從92%提升至99.5%。
案例:晶圓級(jí)封裝(WLP)的鍵合線高度檢測
用戶收益:
新能源汽車電池生產(chǎn)
涂布厚度一致性從±3μm提升至±1μm,電池容量波動(dòng)降低40%。
避免因厚度超差導(dǎo)致的電池報(bào)廢(單極片報(bào)廢成本約$0.15)。
傳統(tǒng)方案:使用β射線或X射線,存在輻射風(fēng)險(xiǎn),且無法實(shí)時(shí)反饋。
Z-Trak2方案:
雙激光頭同步掃描:主激光測量厚度(±1μm精度),副激光檢測波浪度(<5μm)。
5GigE實(shí)時(shí)反饋:通過TSN協(xié)議將數(shù)據(jù)同步至PLC,實(shí)現(xiàn)涂布機(jī)閉環(huán)控制(響應(yīng)時(shí)間<5ms)。
案例:動(dòng)力電池極片涂布厚度與平整度檢測
用戶收益:
3C產(chǎn)品精密組裝
檢測效率從1件/分鐘提升至50件/分鐘,產(chǎn)能提升50倍。
客戶投訴率從0.8%降至0.05%(避免單次退貨損失約$200,000)。
傳統(tǒng)方案:使用三坐標(biāo)測量機(jī)(CMM),單點(diǎn)測量耗時(shí)>30秒,無法全檢。
Z-Trak2方案:
多視角掃描:通過5個(gè)激光頭同步采集鉸鏈360°輪廓,生成3D點(diǎn)云數(shù)據(jù)。
AI缺陷識(shí)別:基于深度學(xué)習(xí)模型(YOLOv7),自動(dòng)識(shí)別高度差>3μm的缺陷(準(zhǔn)確率>99%)。
案例:折疊屏手機(jī)鉸鏈高度差檢測
用戶收益:
三、技術(shù)對(duì)比:Z-Trak2 vs 傳統(tǒng)方案
對(duì)比維度 | Z-Trak2(5GigE) | 傳統(tǒng)激光位移傳感器(GigE) | 接觸式探針測量儀 |
---|---|---|---|
測量速度 | 50kHz行頻,200m/min | 10kHz行頻,50m/min | 10mm/s(接觸式) |
精度 | ±1μm(ISO 10360-2) | ±3μm | ±0.1μm(但接觸損傷) |
數(shù)據(jù)傳輸延遲 | <100μs(TSN協(xié)議) | 1-2ms | N/A(離線分析) |
系統(tǒng)復(fù)雜度 | 單線纜(PoE++供電+數(shù)據(jù)) | 雙線纜(電源+數(shù)據(jù)) | 需額外運(yùn)動(dòng)平臺(tái) |
適用材料 | 全反射率兼容(1:10000) | 僅高反光材料(1:100) | 僅硬質(zhì)材料 |
單位成本 | $15,000(單激光頭) | $8,000 | $5,000(但需耗材) |
核心結(jié)論:
精度與速度平衡:Z-Trak2在±1μm精度下實(shí)現(xiàn)200m/min在線檢測,性價(jià)比(精度/成本比)較傳統(tǒng)方案提升3倍。
全場景兼容性:支持從半導(dǎo)體(亞微米級(jí))到動(dòng)力電池(毫米級(jí))的跨尺度測量,覆蓋90%工業(yè)檢測需求。
智能化擴(kuò)展:通過5GigE接口無縫對(duì)接AI視覺系統(tǒng)(如Cognex In-Sight),支持缺陷分類與工藝優(yōu)化。
四、用戶購買與部署建議
選型指南
適用場景:復(fù)雜曲面3D輪廓檢測(如汽車鈑金、渦輪葉片)。
成本:$50,000,需配套機(jī)器人運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(推薦ABB IRB 1200)。
適用場景:平面材料厚度/平整度檢測(如玻璃、金屬板材)。
成本:$15,000,安裝時(shí)間<2小時(shí)(即插即用)。
單激光頭型號(hào)(Z-Trak2-100):
五激光頭型號(hào)(Z-Trak2-500):
部署方案
配置:Z-Trak2-500 + 5GigE邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)(NVIDIA Jetson AGX Orin) + PLC(西門子S7-1500)。
優(yōu)勢:實(shí)時(shí)閉環(huán)控制(響應(yīng)時(shí)間<5ms),避免批量缺陷。
配置:Z-Trak2-100 + 工業(yè)PC(Intel i7-12700K) + 5GigE交換機(jī)。
優(yōu)勢:低成本(總成本<$25,000),適合產(chǎn)線末端的抽檢。
方案A:獨(dú)立檢測站
方案B:全流程在線檢測
五、風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)對(duì)策略
潛在風(fēng)險(xiǎn)
材料表面干擾:透明材料(如玻璃)可能導(dǎo)致激光散射,影響測量精度。
高速振動(dòng)耦合:在200m/min速度下,產(chǎn)線振動(dòng)(>0.1mm振幅)可能引入噪聲。
解決方案
表面處理:對(duì)透明材料噴涂啞光涂層(厚度<5μm),或使用偏振片抑制散射。
振動(dòng)補(bǔ)償:集成加速度計(jì)(如ADXL355),通過卡爾曼濾波算法消除振動(dòng)誤差。
結(jié)語:Z-Trak2——工業(yè)檢測的“高速精密之眼”
Z-Trak2系列通過5GigE超高速傳輸、藍(lán)激光亞微米級(jí)精度、TSN多傳感器同步三大技術(shù),重新定義了工業(yè)在線檢測的效率與精度標(biāo)準(zhǔn)。其200m/min在線速度、±1μm精度、全場景兼容性的特性,使其成為半導(dǎo)體、新能源、3C等高附加值行業(yè)的首選方案。
行動(dòng)建議:
免費(fèi)樣機(jī)測試:申請7天樣機(jī)試用,驗(yàn)證其對(duì)特定材料的測量精度與速度。
定制化方案:針對(duì)復(fù)雜場景(如高溫、油污),提供IP67防護(hù)等級(jí)與防爆版本(ATEX Zone 2認(rèn)證)。
數(shù)據(jù)服務(wù):可選購行業(yè)專屬算法庫(如鋰電池極片檢測模型),縮短部署周期50%。
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