方案背景
注塑成型齿轮因具备轻量化、低噪音及自润滑特性，广泛应用于精密传动领域。然而，注塑工艺易受温度、压力波动影响，导致缩水、毛刺、缺胶及水口高度超标等缺陷。传统人工目检效率低且易漏检，二维机器视觉难以获取高度信息，无法满足精密装配需求。为此，本方案引入3D线激光轮廓传感技术，实现全尺寸、高精度的自动化在线检测。
检测要求
根据产品工艺标准，检测需覆盖以下关键指标：
1. 检出齿轮边缘毛刺及缺胶；
2. 识别平面内缩缺陷；
3. 确保水口位不高于基准平面；
4. 齿轮直径检测误差需控制在±0.1mm以内；5. 整体检测节拍需达到7.5秒/个。
检测难点
注塑齿轮表面通常具有一定光泽度，易产生反光干扰；微小毛刺与缩水痕迹深度仅数十微米，对比度低；水口残留高度需通过基准面拟合计算，对算法精度要求高；同时，7.5秒的严苛节拍要求数据采集与处理必须高度并行化。
检测方案
系统采用普密斯自研高精度3D线激光轮廓传感器，扫描齿轮三维轮廓并生成点云数据。
1.定位与基准建立：利用模板匹配工具选取齿轮图像中清晰且稳定的特征区域（如内孔或齿根）作为定位基准，确保每次测量坐标系一致。
2.水口高度检测：在水口位周围提取四个点云数据拟合构建基准平面，通过高度工具计算水口最高点至基准面的垂直距离。若距离为负或为零，则判定水口未高于平面。
3.直径与缺陷检测：基于定位结果，使用抓圆工具拟合齿轮外圆，获取半径数据并换算直径，精度满足0.1mm误差要求。同时，通过3D轮廓的灰度梯度分析，识别边缘毛刺、缺胶及平面内缩的深度异常。
方案优势
普密斯3D线激光轮廓传感器具备非接触、高精度特性，能精准还原微小形变。相比2D视觉，本方案能真实还原Z轴高度信息，有效解决水口高度与平面度检测难题。算法层面，模板匹配与几何拟合工具的结合，确保了在高速运动下的测量稳定性，且单次扫描即可完成尺寸与缺陷的全检。
方案结果
实际产线验证表明，方案直径测量重复精度达0.05mm，完全满足0.1mm误差要求；单件检测总耗时稳定在6.8秒，优于7.5秒的节拍指标。系统成功检出0.03mm级毛刺及微小缩水，水口高度判定准确率100%，实现了注塑齿轮的全自动高精度品质管控。
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