Sensoren Einheitliche Vision-Plattform für 3-D-Anwendungen Sensorserie SmartRunner 3-D beherrscht Stereo-Vision und Time-of-Flight Verfahren Palettierung von Paketen Die Sensorserie SmartRunner Explorer 3-D von Pepperl+Fuchs vereint die Stärken der beiden 3-D-Technologien Time-of-Flight und Stereo-Vision auf einer einheitlichen Plattform. Sie bietet eine leicht zu integrierende Standardlösung, die anstelle hochspezialisierter Geräte vielfältige Aufgaben übernehmen kann. Grenzen von 2-D-Vision 2-D-Vision stößt an ihre Grenzen, wenn Tiefeninformation der z-Achse benötigt wird. So reicht sie zum Beispiel beim automatischen Befüllen von Getränkekisten oder Batteriepacks zwar für die Anwesenheitskontrolle, aber nicht für die Überprüfung der dreidimensionalen Ausrichtung der Zielobjekte. Für eine höhergradige Automatisierung ist eine detaillierte Situationserfassung in drei Dimensionen erforderlich. Pepperl + Fuchs SE www.pepperl-fuchs.com 3-D-Segment auf Wachstumskurs Zum Wachstum des 3-D-Segments tragen weiterhin der zunehmende Einsatz von Robotern für Pick&Place Anwendungen sowie fahrerloser Transportfahrzeuge (FTF, oder automated guided vehicle, AGV) in der Lager- und Produktionslogistik bei. Hier sind Reichweite und hohe Dynamik gefragt, um die Steuerungen jederzeit mit validen Orientierungspunkten zu versorgen zu können. In der Qualitätssicherung blickt der 3-D-Sensor dagegen meist aus einer fixierten Perspektive auf einen genau definierten Erfassungsbereich. Dies erfordert eine hohe Auflösung und feinste Differenzierung. All in one Beide Gerätevarianten sind Rohdatensensoren, die kalibriert ausgeliefert werden. Sie verwenden eine identisch standardisierte Datenstruktur und dieselbe Anwendersoftware ViSolution mit einer intuitiven Benutzerführung. Die Software wird mit den Geräten kostenfrei zur Verfügung gestellt. Die aufgabenspezifische Visualisierung von 2-D- und 3-D-Daten wird mit wenigen Klicks aufgebaut. Nach der Inbetriebnahme eines ersten Gerätes der SmartRunner Explorer 3-D-Serie können weitere Geräte in beiden Varianten und für unterschiedliche Anwendungsspektren durch Duplizieren integriert werden. Das Ethernet Gigabit Interface ermöglicht eine schnelle Datenübertragung. Das einheitliche hochstabile Aluminiumgehäuse leitet die Betriebswärme ab und gleicht unerwünschte Temperatureinflüsse aus. Plug&Play Beim Gerätetausch gilt Plug&Play, eine Neukalibrierung entfällt. Die Montage wird durch ein Ausrichtlineal und Ausrichtungsbohrungen am Gehäuse unterstützt. Zusammen können die beiden Gerätevarianten der Serie Smart Runner Explorer 3-D die allermeisten 3-D-Anwendungen für Vision- Sensoren in der industriellen Praxis abdecken, von der präzisen Objektvermessung auf Förderbändern bis zur exakten Positionierung von Roboterarmen. Inspektion mit Stereo-Vision Das Stereo-Vision-Gerät ist mit seiner Reichweite von einem Meter und einer Auflösung von 1,4 Megapixel für die hochpräzise Erfassung von Objekten in diesem Nahbereich optimiert und insbesondere für Inspektionsanwendungen geeignet. Sein Detektionsbereich hat im Abstand von 600 Millimeter eine Größe von 400x350 sowie 550x500 Millimeter bei 900 Millimeter Distanz. Das Gerät verfügt über zwei Kameras für eine tiefenscharfe 3-D-Erfassung. Zunächst überlagert der Sensor die aufgenommenen 2-D-Bilder automatisch zu einem Disparitätenbild. Anhand der hochaufgelösten 2-D-Bilder kann die Ausrichtung auf den gewünschten Erfassungsbereich vorgenommen werden, was die Interpretation der Messergebnisse vereinfacht. Nach den Anpassungen entsteht das gewünschte 3-D-Punktwolkenbild, das den gesamten Messbereich präzise und hochaufgelöst abbildet. SmartRunner 3-D Stereo-Vision Der SmartRunner 3-D Stereo-Vision kann beispielsweise für die Prüfung und Zählung von definierten Objekten oder zur Volumenerfassung eingesetzt werden. Eine typische Anwendung ist die Erfassung der Dimensionen von Verpackungseinheiten, um beispielsweise eine Versandkiste optimal zu bestücken. Auf dem 3-D-Bild des SmartRunner 3-D Explorer wird jeder Überstand zuverlässig angezeigt, bei gleichzeitiger Erfassung des Füllgrads. SmartRunner Explorer 3-D Stereo Vision und Time-of-Flight 32 EinkaufsführerMesstechnik & Sensorik2024
Sensoren Ebenso ist die Qualitätskontrolle beispielsweise in Großbäckereien ein mögliches Einsatzgebiet. Dort werden Teigfladen automatisch portioniert und zur Weiterverarbeitung befördert. Ein Sensor über dem Förderband vermisst die Ausmaße in 3-D und stellt sicher, dass die Fladen das vorgegebene Volumen haben. Dynamische Datenausgabe mit Time-of-Flight Das Time-of-Flight-Verfahren zeichnet sich vor allem durch seine Reichweite und Signalfrequenz aus. Erfassung sowie Ausgabe der Signale sind hier für Anwendungen mit größerem Messbereich und kurzen Reaktionszeiten optimiert. Der ToF-Sensor besteht aus einer einzelnen Kamera mit einer VGA- Auflösung von 640x480 Pixel, die durch eine hohe Messrate von 30 Hz die Grundlage für einen ausgedehnten Messbereich und eine schnelle Reaktion in der Maschinensteuerung schafft. Unempfindlich gegen Fremdlicht Eine weitere Stärke ist die Unempfindlichkeit des Sensors gegenüber Fremdlicht. Sie beruht auf dem Infrarotlicht, die er mit seiner DuraBeam- Beleuchtung emittiert. Dessen Wellenlänge von 940 Nanometer hat einen genügend großen Abstand vom Frequenzbereich des natürlichen Tageslichts ebenso wie von künstlicher Beleuchtung, sodass die Detektion im Innen- sowie Außenbereich von den Lichtverhältnissen unbeeinträchtigt bleibt. Die Detektion per 4-Phasen-Messung steigert zusätzlich die Robustheit des Nutzsignals sowie der Messergebnisse. Die Kamera nimmt ein zweidimensionales „Z-Bild“ auf, wobei sie auch die Distanz zwischen Objekt und Sensor ermittelt. So entsteht ein Tiefenbild mit einer Höhenkarte, welche mit 2-D-Informationen in x- und y-Richtung kombiniert wird. Zusammen ergibt dies ein 3-D-Punktwolkenbild mit hoher Auflösung. Qualitätskontrolle 3-D-Orientierung in der Bewegung Es bietet die Grundlage für eine 3-D-Orientierung in der Bewegung, etwa zur Palettierung. Dabei erkennt ein Sensor am Roboterarm das auf dem Förderband ankommende Paket und erfasst seine Abmessungen. Ein weiterer Sensor über der Palette erkennt die noch verfügbaren Plätze. Die Steuerung kann die Pakete auf der Palette nach bestimmten Vorgaben zusammenstellen und unter optimaler Nutzung des Platzes stapeln lassen. Im letzten Schritt wird durch den Sensor sichergestellt, dass die einzelnen Schichten der Palette richtig beladen werden sowie dass die Pakete nicht über die Abmessungen der Palette hinausragen. Dies ermöglicht den sicheren und störungsfreien Transport der Pakete. ◄ PIC als Aussteller auf Messen 2024 Anzeige Mit großem Elan starten wir in das Messejahr 2024! Nach einem erfolgreichen Messejahr 2023 werden wir auch wieder 2024 auf den internationalen Leitmessen für die sich rasant entwickelnde Technik in allen Bereichen der Elektronik ausstellen. Unsere Experten freuen sich auf Ihren Messebesuch und auf Gespräche über maßgeschneiderte Sensorik-Lösungen für Ihre Anwendungen. SAVE THE DATES – wir freuen uns auf Sie! PIC GmbH info@pic-gmbh.com www.pic-gmbh.com SENSORS MADE IN GERMANY Sensorix ist Ihr kompetenter Partner aus Deutschland, wenn es um hochwertige elektrochemische Sensoren geht. Diese Sensoren sind darauf ausgelegt, zuverlässig 37 verschiedene toxische Gase zu detektieren, darunter AsH3, COCl2, F2, H2, HCN, N2H4, NH3, O3, TEOS, TBM, THT und viele mehr. SENSOR + TEST 2024 Halle 1, Stand 1-102 Jeder Sensor wird mit höchster Präzision und Sorgfalt ausschließlich am Standort des Unternehmens in Bonn entwickelt und hergestellt. Unsere Produkte sind speziell für anspruchsvolle industrielle Sicherheitsanwendungen konzipiert. Bei Sensorix legen wir Wert auf eine enge Zusammenarbeit mit unseren Kunden, um gemeinsam zuverlässige Lösungen zu entwickeln. Sensorix GmbH | Paulusstraße 22 | 53227 Bonn info@sensorix.com | +49 228 763741-0 | www.sensorix.com EinkaufsführerMesstechnik & Sensorik2024 33
