Machine Vision in 3D: Nuvole di punti precise senza artefatti

L’ultima release Machine Vision del gruppo wenglor sensoric ha tutto: La nuova generazione di sensori 3D ShapeDrive è ora disponibile in tutto il mondo ed è più forte che mai. Le due linee di prodotti per volumi di misura piccoli e grandi MLAS e MLBS della famiglia ShapeDrive G4 generano nuvole di punti ad alta risoluzione in pochissimo tempo, praticamente senza rumore e artefatti. Ciò è reso possibile anche dalla tecnologia MPSoC integrata (Multiprocessor System-on-a-Chip), che garantisce prestazioni quattro volte superiori. Inoltre, l’interfaccia Ethernet integrata consente velocità di trasmissione fino a 10 Gbps.

I sensori 3D della nuova famiglia di prodotti ShapeDrive G4 soddisfano i massimi requisiti di qualità e disponibilità di nuvole di punti 3D. La combinazione di hardware di alta qualità e algoritmi sofisticati garantisce un’eccellente velocità di misura e prestazioni di visualizzazione. I valori di misura stabili e riproducibili sono garantiti dalla gestione integrata della temperatura, anche in condizioni ambientali variabili. I sensori G4 possono essere integrati tramite un’interfaccia SDK o GigE Vision. Il server Web integrato semplifica anche la configurazione. La taratura alla consegna e gli aggiornamenti regolari garantiscono che i sensori forniscano risultati continui per molti anni e rimangano sempre aggiornati. Sei modelli di sensori su nove sono disponibili con una risoluzione di 5 MP, altri tre con una risoluzione di 12 MP. Tutti i modelli coprono volumi di misurazione di soli 60 × 40 × 40 mm, ad esempio per la verifica di componenti elettronici di piccole dimensioni come schede elettroniche, fino a volumi elevati di 1.300 × 1.000 × 1.000 mm, ad esempio per applicazioni di bin picking di grandi contenitori.

ShapeDrive G4: La nuova tecnologia con chip consente di ottenere prestazioni quattro volte superiori
Tutti questi vantaggi sono resi possibili da una sofisticata tecnologia Multiprocessor System-on-a-Chip (MPSoC). ShapeDrive G4 riunisce quattro caratteristiche prestazionali in un unico chip. Due processori Arm® Dual Core fino a 1,3 GHz forniscono l’unità di calcolo per un’elaborazione dei comandi, un controllo e una comunicazione estremamente fluidi. Il Field Programmable Gate Array (FPGA) consente di calcolare rapidamente le nuvole di punti 3D in meno di 250 millisecondi come unità di elaborazione in tempo reale con 192k System Logic Cells. L'ampio (4 GB) e veloce (19,2 Gbit/s) memoria gestisce grandi quantità di dati in pochissimo tempo. I dati generati vengono trasmessi tramite l’interfaccia Gigabit Ethernet con velocità di trasmissione fino a 10 Gbit/s.

Bin picking, depallettizzazione, metrologia: Versatilità di applicazione in 3D
Sempre più aziende si affidano alla metrologia 3D con una qualità dei risultati di precisione micrometrica. In particolare, le aziende di logistica conoscono già da tempo i vantaggi della tecnologia innovativa: Quando si afferra e si spostano oggetti disposti in modo caotico in modo completamente automatico, il cosiddetto bin picking, durante il carico e lo scarico di europallet (depallettizzazione) o anche durante il riempimento e lo svuotamento robotizzati di scatole in rete metallica o di eurobox con più posti occupati: I movimenti di gestione riproducibili milioni di volte tramite robot diventano ancora più sicuri, affidabili e veloci grazie ai sensori 3D. In particolare nelle applicazioni di bin picking, gli utenti beneficiano della struttura simmetrica della videocamera integrata e dell’illuminazione, riducendo notevolmente gli effetti di ombreggiatura nei serbatoi. Ma anche l’ispezione visiva della qualità dei componenti metallici nell’industria automobilistica si avvale della risoluzione micrometrica dei sensori.

Luce strutturata: Come funzionano i sensori 3D
La luce strutturata è una tecnica di illuminazione in cui la luce crea un pattern noto, come una griglia o una barra. Il modo in cui i modelli vengono deformati consente di riconoscere le informazioni sulla profondità e sulla superficie degli oggetti. Con il metodo di misurazione basato sulla triangolazione e sulla luce strutturata è possibile ottenere risoluzioni ad alta precisione inferiori a dieci micrometri. Le strutture più piccole, difficilmente riconoscibili dall’occhio umano, possono essere identificate in questo modo.
La sequenza di pattern della luce strutturata viene registrata dalla telecamera. Il risultato del calcolo è una nuvola di punti 3D, ovvero la quantità di punti che descrive la superficie tridimensionale dell’oggetto. Inoltre, è possibile ottenere informazioni sull’intensità e sulla qualità del punto.

Panoramica degli highlights

• 9 varianti di modello in due serie MLAS e MLBS
• Risoluzione videocamera 5 o 12 MP
• MPSoC con FPGA per il calcolo integrato della nuvola di punti 3D per velocità di misura elevate fino a 4 Hz (250 ms)
• Gestione attiva della temperatura per valori misurati stabili
• Interfaccia SDK e GigE Vision fino a 1/10 Gbit/s
• 4 I/O digitali
• Connettori M12 standard
• Custodia dal solido design con grado di protezione IP67