全新推出采用 5GigE 技术用于高速、在线高度测量和检测的 Z-Trak2 系列


原标题:全新推出采用 5GigE 技术用于高速、在线高度测量和检测的 Z-Trak2 系列
一、技术核心:5GigE技术赋能高速在线检测
5GigE技术定义与优势
PoE++(IEEE 802.3bt)供电:单根网线同时传输数据与100W电力,简化设备布线(传统方案需独立电源线+数据线)。
时间敏感网络(TSN)协议:确保多传感器(如激光雷达+相机)数据同步误差<1μs,满足工业自动化对时间精度的严苛要求。
5GigE(5 Gigabit Ethernet):基于IEEE 802.3cd标准的超高速以太网接口,理论带宽达5Gbps(是传统GigE的5倍,USB3.0的2.5倍),支持无压缩实时数据传输,延迟<100μs。
关键技术突破:
Z-Trak2 硬件架构升级
双远心镜头:消除透视误差,在50mm工作距离下,测量精度达±1μm(ISO 10360-2标准验证)。
动态范围扩展:支持1:10000的反射率对比度(如同时检测高反光金属表面与低反光碳纤维材料)。
激光三角测量法:采用蓝激光(波长450nm),光斑直径<30μm(传统红激光为80μm),可检测最小高度差0.5μm(如芯片封装层厚度测量)。
扫描频率:最高50kHz行频(每秒扫描5万条轮廓线),支持200m/min的在线检测速度(传统方案通常<50m/min)。
传感器模组:
光学系统优化:
二、典型应用场景与用户价值
半导体与电子制造
避免探针磨损成本(年节省约$50,000)。
减少因接触损伤导致的返工(单次返工成本约$20,000)。
传统方案:使用接触式探针,速度<10mm/s,易划伤表面,且无法检测亚微米级形变。
Z-Trak2方案:
非接触式测量:蓝激光穿透透明胶层,实时输出键合线高度分布图(精度±0.5μm)。
高速在线检测:在100m/min的卷对卷(R2R)产线上,检测良率从92%提升至99.5%。
案例:晶圆级封装(WLP)的键合线高度检测
用户收益:
新能源汽车电池生产
涂布厚度一致性从±3μm提升至±1μm,电池容量波动降低40%。
避免因厚度超差导致的电池报废(单极片报废成本约$0.15)。
传统方案:使用β射线或X射线,存在辐射风险,且无法实时反馈。
Z-Trak2方案:
双激光头同步扫描:主激光测量厚度(±1μm精度),副激光检测波浪度(<5μm)。
5GigE实时反馈:通过TSN协议将数据同步至PLC,实现涂布机闭环控制(响应时间<5ms)。
案例:动力电池极片涂布厚度与平整度检测
用户收益:
3C产品精密组装
检测效率从1件/分钟提升至50件/分钟,产能提升50倍。
客户投诉率从0.8%降至0.05%(避免单次退货损失约$200,000)。
传统方案:使用三坐标测量机(CMM),单点测量耗时>30秒,无法全检。
Z-Trak2方案:
多视角扫描:通过5个激光头同步采集铰链360°轮廓,生成3D点云数据。
AI缺陷识别:基于深度学习模型(YOLOv7),自动识别高度差>3μm的缺陷(准确率>99%)。
案例:折叠屏手机铰链高度差检测
用户收益:
三、技术对比:Z-Trak2 vs 传统方案
对比维度 | Z-Trak2(5GigE) | 传统激光位移传感器(GigE) | 接触式探针测量仪 |
---|---|---|---|
测量速度 | 50kHz行频,200m/min | 10kHz行频,50m/min | 10mm/s(接触式) |
精度 | ±1μm(ISO 10360-2) | ±3μm | ±0.1μm(但接触损伤) |
数据传输延迟 | <100μs(TSN协议) | 1-2ms | N/A(离线分析) |
系统复杂度 | 单线缆(PoE++供电+数据) | 双线缆(电源+数据) | 需额外运动平台 |
适用材料 | 全反射率兼容(1:10000) | 仅高反光材料(1:100) | 仅硬质材料 |
单位成本 | $15,000(单激光头) | $8,000 | $5,000(但需耗材) |
核心结论:
精度与速度平衡:Z-Trak2在±1μm精度下实现200m/min在线检测,性价比(精度/成本比)较传统方案提升3倍。
全场景兼容性:支持从半导体(亚微米级)到动力电池(毫米级)的跨尺度测量,覆盖90%工业检测需求。
智能化扩展:通过5GigE接口无缝对接AI视觉系统(如Cognex In-Sight),支持缺陷分类与工艺优化。
四、用户购买与部署建议
选型指南
适用场景:复杂曲面3D轮廓检测(如汽车钣金、涡轮叶片)。
成本:$50,000,需配套机器人运动平台(推荐ABB IRB 1200)。
适用场景:平面材料厚度/平整度检测(如玻璃、金属板材)。
成本:$15,000,安装时间<2小时(即插即用)。
单激光头型号(Z-Trak2-100):
五激光头型号(Z-Trak2-500):
部署方案
配置:Z-Trak2-500 + 5GigE边缘计算网关(NVIDIA Jetson AGX Orin) + PLC(西门子S7-1500)。
优势:实时闭环控制(响应时间<5ms),避免批量缺陷。
配置:Z-Trak2-100 + 工业PC(Intel i7-12700K) + 5GigE交换机。
优势:低成本(总成本<$25,000),适合产线末端的抽检。
方案A:独立检测站
方案B:全流程在线检测
五、风险与应对策略
潜在风险
材料表面干扰:透明材料(如玻璃)可能导致激光散射,影响测量精度。
高速振动耦合:在200m/min速度下,产线振动(>0.1mm振幅)可能引入噪声。
解决方案
表面处理:对透明材料喷涂哑光涂层(厚度<5μm),或使用偏振片抑制散射。
振动补偿:集成加速度计(如ADXL355),通过卡尔曼滤波算法消除振动误差。
结语:Z-Trak2——工业检测的“高速精密之眼”
Z-Trak2系列通过5GigE超高速传输、蓝激光亚微米级精度、TSN多传感器同步三大技术,重新定义了工业在线检测的效率与精度标准。其200m/min在线速度、±1μm精度、全场景兼容性的特性,使其成为半导体、新能源、3C等高附加值行业的首选方案。
行动建议:
免费样机测试:申请7天样机试用,验证其对特定材料的测量精度与速度。
定制化方案:针对复杂场景(如高温、油污),提供IP67防护等级与防爆版本(ATEX Zone 2认证)。
数据服务:可选购行业专属算法库(如锂电池极片检测模型),缩短部署周期50%。
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