单边光栅TOF技术原理与工业应用

单边光栅TOF技术原理与工业应用

作为工业安全防护领域具有革新意义的技术，单边光栅与TOF（Time of Flight，飞行时间）测距原理的深度融合，正在重新界定自动化生产的安全边界。安协科技（www.anxiekeji.cn ）凭借自主研发的漫反射光幕+TOF算法技术体系，成功攻克单边光栅在复杂工业场景中的三大技术难题，为企业提供更为智能的安全防护解决方案。

一、核心技术原理：以光波为测量尺度，实现单边守护

单边光栅TOF技术借助集成式光电器件达成自发自收功能，其核心运行流程如下：

1.脉冲发射：内置的高精度激光器发射波长为940nm的红外光，形成密集的光幕阵列；

2.飞行时间测算：运用TOF相位偏移算法，精准计算光束从发射经物体反射回接收器的时间差（精度可达0.1ns）；

3.动态距离建模：通过公式 D=(c×Δt)/2（其中c为光速，Δt为时间差）实时构建物体的三维位置模型。

与传统双边光栅相比，该技术无需进行对射安装，在4米的检测范围内能够实现±2mm的定位精度，尤其适用于机械臂协作等精密场景。

二、五大工业级技术突破

安协单边光栅通过选用军用级元器件与采用自适应滤波算法，实现了多项行业首创成果：

1.全天候抗干扰：采用德国Trumpf激光模块与多层光学镀膜，在10万Lux的强光环境下仍能保持99.98%的检测准确率；

2.无盲区检测：首创光束交叠补偿技术，消除传统光栅边缘20cm的检测盲区；

3.0 - 4米智能调距：通过电位器旋钮实现检测范围的无级调节，可适配冲床、地磅等多样化场景；

4.毫秒级响应：全区域扫描速度达20ms，相较于传统光幕提速3倍；

5.IP67防护架构：具备在 - 30℃至75℃宽温域的工作能力，并通过了10万次盐雾测试验证。

三、典型工业场景应用案例

1.智能制造领域

在广汽本田新能源模组产线，安协光栅通过16光束阵列实时监测机械臂的运动轨迹。当人员误入0.5米警戒区时，系统在50ms内触发急停，较传统方案缩短了60%的响应时间。

2.智慧物流领域

针对顺丰华南枢纽日均10万件的分拣需求，在DWS系统中部署抗阳光激光单边光栅。通过TOF动态标定技术，将包裹尺寸测量误差控制在±1mm，分拣效率提升了40%。

3.特种工业场景

在地磅称重场景中，采用防爆型单边光栅实现车辆轮廓的精准识别。在唐山某焦化厂的应用中，成功杜绝了“叠磅”“冲磅”等作弊行为，每年挽回经济损失超过120万元。

四、技术演进与生态布局

安协科技正在推进第四代TOF + AI视觉融合光栅的研发工作，重点攻克以下难题：

多物体运动轨迹预测

金属表面反光抑制（反射率＞80%的场景）

5G - MEC边缘计算协同

目前已形成AX-LD-10P系列（激光雷达型）、HEX系列（防爆型）等产品体系，为三一重工、格力电器等120余家头部制造企业提供服务。

访问安协科技官网产品中心，了解如何通过单边光栅TOF技术降低30%的安全事故发生率。我们的工程团队提供72小时的场景适配服务，助力企业构建智能化的安全防线。

（本文所述技术参数均基于安协科技实验室测试环境，实际应用效果可能会因工况差异而有所不同，详情请联系专业工程师。）