Capteurs 3D M3DS – données 3D précises pour la robotique et les tâches d’inspection
Les capteurs 3D de la série M3DS génèrent des nuages de points 3D détaillés pour des applications exigeantes dans les domaines de la robotique, du traitement d’images industriel et du contrôle de la qualité. Ils saisissent avec précision les données sur la forme, la position et la hauteur des objets et, ainsi, évaluent de manière fiable des géométries complexes, les différentes positions des objets et les détails les plus fins. De plus, le profil d’intensité et l’image de confiance fournissent des informations sur l’intensité de la lumière réceptionnée et sur la qualité des différents points de mesure. Des filtres intégrés traitent le nuage de points 3D directement dans le capteur.
Vue d’ensemble des capteurs 3D M3DS
Deux méthodes pour différentes tâches de mesure
Nuages de points détaillés grâce à une haute résolution
Représentation des couleurs erronée, images de confiance et profiles d’intensité
Variantes pour petits et grands volumes de mesure
Interface GenICam et SDK pour une intégration flexible
Boîtier robuste avec indice de protection IP67
Méthode par bandes et par phases pour différentes exigences
Selon la tâche de mesure à effectuer, deux procédés sont envisageables : la méthodes par bandes et la méthode par phases. La méthode par bandes est adaptée à une acquisition de données fiable avec des surfaces métalliques réfléchissantes ou des temps d’exposition courts. La méthode par phases permet une représentation détaillée des différences de hauteur et des structures de surface les plus fines.
Données graphiques supplémentaires pour une évaluation complète
En plus du nuage de points 3D, le capteur fournit une image de confiance, qui permet de visualiser la qualité de chaque point de mesure. Les plages de mesure incertaines ou incomplètes sont instantanément visibles et permettent une évaluation précise des données 3D captées.
Le profil d’intensité représente la réflexion de surface sous forme d’image en niveaux de gris haute résolution. Ensemble, le nuage de points 3D, l’image de confiance et le profil d’intensité fournissent des données géométriques et visuelles aux fins des contrôles d’identification, d’inspection et de qualité.
Traitement rapide des données directement dans le capteur
La vitesse d’acquisition élevée permet une acquisition fiable avec des temps de cycle courts et des cadences élevées. Le calcul complet du nuage de points 3D s’effectuant directement dans le capteur, il n’est pas nécessaire d’utiliser une carte graphique séparée ou un matériel de calcul externe. Les données 3D sont transmises aux systèmes en aval via l’interface Ethernet de 1 à 10 Gbits/s. Cela simplifie l’architecture du système, réduit le travail d’intégration et favorise une intégration efficace dans les processus de production exigeants.
Données 3D détaillées grâce à des résolutions élevées
Capteurs 3D robustes pour environnements industriels
Stabilité thermique
Des mesures 3D précises nécessitent des résultats stables, quelles que soient les conditions ambiantes. Le chauffage et le refroidissement actifs avec ventilateur intégré permettent au capteur d’atteindre plus rapidement sa température de fonctionnement optimale et de la maintenir à un niveau constant. Les temps de chauffe s’en trouvent réduits, de même que les écarts de température, et des résultats de mesure reproductibles sont garantis à long terme.
Résistance élevée aux chocs et aux vibrations
Les composants mécaniques et optiques robustes sont spécialement conçus pour une utilisation dans les environnements industriels et garantissent une fiabilité élevée. Même lorsque la machine est soumise à des vibrations, des secousses ou se déplace (p. ex. bras du robot), le capteur fournit des résultats de mesure fiables et précis. Cela garantit un fonctionnement stable, même dans des conditions de production exigeantes.
Protection contre la poussière et l’eau
L’indice de protection IP67 protège le capteur de manière fiable contre la poussière, la saleté et la pénétration d’eau. Il est donc particulièrement adapté à une utilisation dans des zones de production situées dans des environnements exigeants, très humides ou poussiéreux. La conception encapsulée protège les composants sensibles du capteur et contribue à une disponibilité élevée de l’installation ainsi qu’à un fonctionnement nécessitant peu de maintenance.
Capteurs 3D pour différents volumes de mesure
M3DS1 pour petits volumes de mesure
Les capteurs de la série M3DS1 disposent d’une résolution de 5 et 12 mégapixels. Ils couvrent des volumes de mesure de 65 × 50 × 40 mm à 295 × 245 × 200 mm. Ils conviennent aux applications concernant de petits objets ou des structures fines.
M3DS2 pour grands volumes de mesure
Avec des volumes de mesure allant de 590 × 490 × 400 mm à 1 300 × 1 000 × 1 000 mm, la série M3DS2 est idéale pour les grandes plages de travail. Elle permet ainsi une détection précise des caisses, des palettes et des objets de grande taille.
Possibilités de filtrage des données 3D traitées
Différents filtres peuvent être appliqués directement au nuage de points 3D généré dans le capteur. Ils éliminent les points de mesure non pertinents, réduisent la quantité de données et facilitent le traitement ultérieur dans le système en aval.
Filtre médian
Filtre SOR
Filtre de hauteur
Le filtre de hauteur limite le nuage de points à une plage définie et masque les points mesurés en dehors de cette plage.
Filtre de qualité
Étalonnage en usine pour des résultats de mesure précis
Les capteurs de la série M3DS sont étalonnés et testés en usine. Ainsi, la précision de mesure est pleinement disponible dès la mise en service, sans nécessité d’effectuer des étapes d’étalonnage supplémentaires ou des réétalonnages réguliers. Cela réduit la mise en service et la maintenance et garantit des résultats de mesure stables et reproductibles pendant le fonctionnement.
Mise en service aisée grâce aux fonctions préconfigurées
Les capteurs M3DS offrent différentes fonctionnalités favorisant une mise en service rapide. Le réglage automatique, les paramètres de vitesse et de précision proposés ainsi que les préréglages prédéfinis réduisent le temps de configuration et facilitent l’adaptation à différentes tâches de mesure.
Réglage automatique
Le réglage automatique ajuste automatiquement les principaux paramètres de capture en fonction de la scène analysée. Cela simplifie la configuration du capteur et garantit une qualité constante du nuage de points 3D.
Vitesse ou précision
En fonction de l’application concernée, l’acquisition des données 3D peut être axée sur une vitesse de capture élevée ou sur une précision de mesure accrue. Le capteur peut ainsi être adapté de manière ciblée à des temps de cycle courts ou à des exigences de précision particulièrement élevées.
Préréglages
Objets sombres
Des paramètres ajustés prennent en charge la capture de surfaces sombres et absorbant la lumière pour garantir une capture stable du signal et des nuages de points 3D exhaustifs.
Objets réfléchissants
Des paramètres spécialement adaptés réduisent la surexposition et les artéfacts de mesure sur les surfaces réfléchissantes ou métalliques.
Objets transparents
Les paramètres de capture optimisés minimisent les effets de la transmission de lumière et des effets de diffusion sur les matériaux translucides.
Haute précision
Ce paramètre maximise la précision de mesure et la qualité des nuages de points pour des tâches de mesure et d’inspection précises.
Intégration facile dans les systèmes industriels
GenICam
Grâce à la prise en charge de la norme GenICam, les capteurs 3D s’intègrent parfaitement aux systèmes de vision industrielle existants. Le paramétrage standardisé facilite l’intégration, indépendante d’un fabricant donné, dans des solutions logicielles telles que MVTec HALCON, NeuroCheck et d’autres systèmes de traitement d’images compatibles avec GenICam.
Software Development Kit
Intégration dans les applications robotiques
Grâce à des exemples d’étalonnage prédéfinis, les capteurs M3DS peuvent être facilement intégrés dans diverses applications, notamment : Bin Picking, Pick-and-Place ou Robot Guidance. Des fonctions telles que l’étalonnage main-œil permettent une affectation spatiale précise du capteur 3D par rapport au robot. Des exemples de projets basés sur le SDK favorisent la mise en œuvre et réduisent les efforts d’intégration.
Exemples de programmes sur GitHub
Des implémentations de référence et des exemples de projets pour l’intégration des capteurs 3D sont disponibles sur GitHub. Les solutions proposées peuvent être utilisées comme point de départ pour vos propres applications.
Applications avec capteurs 3D
Capteurs 3D pour Robot Guidance
Capteurs 3D pour les tâches d’inspection
Inspection 3D de la surface des carters de moteur moulés sous pression
Lors de la fabrication de boîtiers moulés sous pression en aluminium pour moteurs électriques, il est indispensable de garantir un contrôle qualité des pièces moulées à l’échelle micrométrique. Pour ce faire, les paramètres géométriques sont contrôlés de manière entièrement automatisée en trois dimensions à l’aide de la lumière. Les nuages de points 3D ainsi générés fournissent des informations sur l’ensemble des valeurs de contrôle de l’objet et permettent ainsi un contrôle qualité sans faille.
Palettisation d’emballages mixtes dans le secteur de la logi
La palettisation des emballages consiste à assembler automatiquement des cartons de tailles et de formes différentes pour former des palettes stables. Au niveau de l'alimentation, des capteurs 3D enregistrent les dimensions, la position et l'orientation des cartons. Un deuxième système contrôle la constitution de la palette. Les données 3D permettent au système de commande du robot d'assurer un placement précis et un fonctionnement sans collision.
