Sensori 3D M3DS – dati 3D precisi per la robotica e l’ispezione
I sensori 3D della serie M3DS generano nuvole di punti 3D dettagliate per applicazioni complesse nell’elaborazione di immagini industriale, nella robotica e nel controllo qualità. Acquisiscono con precisione le informazioni su forma, posizione e altezza degli oggetti, valutando in modo affidabile anche geometrie complesse, diverse posizioni degli oggetti e i dettagli più fini. Inoltre, l’immagine di intensità e di confidenza fornisce informazioni sull’intensità della luce ricevuta e sulla qualità dei singoli punti di misurazione. I filtri integrati elaborano la nuvola di punti 3D direttamente nel sensore.
Panoramica dei sensori 3D M3DS
Due metodi per diverse attività di misura
Nuvole di punti ricche di dettagli grazie all’alta risoluzione
Rappresentazione a falsi colori, immagini di confidenza e di intensità
Modelli per volumi di misurazione piccoli e grandi
Interfaccia GenICam e SDK per un’integrazione flessibile
Sensori robusti con grado di protezione IP67
Metodo a strisce e a fasi per esigenze diverse
A seconda del tipo di misurazione, è possibile scegliere tra il metodo a strisce e quello a fasi. Il metodo a strisce è indicato per un’acquisizione affidabile dei dati in presenza di superfici metalliche riflettenti o con tempi di illuminazione brevi. Il metodo a fasi consente la rappresentazione dettagliata delle più sottili differenze di altezza e delle strutture superficiali.
Informazioni aggiuntive sull’immagine per una valutazione completa
Oltre alla nuvola di punti 3D, il sensore fornisce un’immagine di confidenza che visualizza la qualità di ogni singolo punto di misura. Il campo di misurazione incerto o incompleto diventa immediatamente visibile e consente una valutazione precisa dei dati 3D acquisiti.
L’immagine di intensità rappresenta la riflessione superficiale come immagine in scala di grigi ad alta risoluzione. Insieme, la nuvola di punti 3D, l’immagine di confidenza e quella di intensità forniscono informazioni geometriche e ottiche per l’identificazione, l’ispezione e i controlli di qualità.
Rapida elaborazione dei dati direttamente nel sensore
L’elevata velocità di acquisizione consente un rilevamento affidabile con tempi di ciclo brevi. Poiché il calcolo completo della nuvola di punti 3D avviene direttamente nel sensore, non sono necessari una scheda grafica separata o hardware di calcolo esterno. I dati 3D vengono trasmessi ai sistemi a valle tramite l’interfaccia Ethernet da 1 a 10 Gbit/s. Ciò semplifica l’architettura del sistema, riduce i costi di integrazione e consente un’integrazione efficiente in processi di produzione complessi.
Dati 3D dettagliati grazie all’alta risoluzione
5 MP
12 MP
Sensori 3D robusti per ambienti industriali
Stabilità della temperatura
Le misure 3D precise richiedono risultati stabili indipendentemente dalle condizioni ambientali. Un sistema attivo di riscaldamento e raffreddamento con ventola integrata garantisce che il sensore raggiunga più rapidamente la sua temperatura di funzionamento ottimale e la mantenga costante. In questo modo si riducono i tempi di riscaldamento, si riducono al minimo le variazioni di temperatura e si garantiscono risultati di misurazione riproducibili nel lungo periodo.
Resistente agli urti e alle vibrazioni
La robusta meccanica e l’ottica sono progettate appositamente per l’uso in ambienti industriali e garantiscono un’elevata affidabilità. Anche in presenza di vibrazioni, urti o movimenti delle macchine (ad esempio sul braccio di un robot), il sensore fornisce risultati di misurazione affidabili e precisi. Ciò garantisce un funzionamento stabile anche in condizioni di produzione difficili.
Protezione dalla polvere e dall’acqua
Il grado di protezione IP67 protegge il sensore in modo affidabile da polvere, sporco e infiltrazioni temporanee di acqua. È quindi particolarmente adatto all’impiego in aree di produzione soggette a condizioni ambientali particolarmente difficili, come ad esempio umidità o polvere. La struttura incapsulata protegge i sensori sensibili e contribuisce a un’elevata disponibilità dell’impianto e a un funzionamento a bassa manutenzione.
Sensori 3D per diversi volumi di misurazione
M3DS1 per piccoli volumi di misurazione
I sensori della serie M3DS1 hanno una risoluzione di 5 e 12 megapixel e coprono volumi di misurazione da 65 × 50 × 40 mm a 295 × 245 × 200 mm. Sono adatti per applicazioni con piccoli oggetti o strutture fini.
M3DS2 per grandi volumi di misurazione
Con volumi di misurazione da 590 × 490 × 400 mm a 1.300 × 1.000 × 1.000 mm, la serie M3DS2 è ideale per un ampio campo di lavoro. Ciò consente un rilevamento preciso di casse, pallet e oggetti di grandi dimensioni.
Opzioni di filtro per i dati 3D elaborati
Diversi filtri possono essere applicati direttamente nel sensore alla nuvola di punti 3D generata. Rimuovono i punti di misura irrilevanti, riducono la quantità di dati e facilitano la successiva elaborazione nel sistema a valle.
Filtro mediano
Filtro SOR
Filtro di altezza
Il filtro di altezza limita la nuvola di punti a un’area definita ed esclude i punti di misurazione al di fuori di tale area.
Filtro di qualità
Taratura di fabbrica per risultati di misura accurati
I sensori della serie M3DS sono calibrati in fabbrica e sottoposti a controlli accurati. In questo modo, la massima precisione di misurazione è disponibile immediatamente dopo la messa in funzione senza ulteriori fasi di taratura o regolari ritarature. Ciò riduce la messa in funzione e la manutenzione e garantisce risultati di misura stabili e riproducibili durante il funzionamento.
Facile messa in funzione grazie alle funzioni preconfigurate
I sensori M3DS offrono diverse funzioni che consentono una rapida messa in funzione. La funzione Auto Adjust, le impostazioni selezionabili di velocità e precisione e i preset predefiniti riducono il tempo necessario per la configurazione e facilitano l’adattamento alle diverse operazioni di misurazione.
Auto Adjust
La funzione Auto Adjust regola automaticamente i parametri di scatto più importanti in base alla scena ripresa. Ciò semplifica la configurazione del sensore e garantisce una qualità costante della nuvola di punti 3D.
Velocità o precisione
A seconda dell’applicazione, l’acquisizione 3D può essere orientata verso una maggiore velocità di acquisizione o una maggiore precisione di misurazione. In questo modo è possibile adattare il sensore in modo mirato a tempi di ciclo brevi o a requisiti di precisione particolarmente elevati.
Preset
Oggetti scuri
I parametri ottimizzati facilitano l’acquisizione di superfici scure e che assorbono la luce, garantendo un’acquisizione stabile del segnale e nuvole di punti 3D complete.
Oggetti riflettenti
Le impostazioni appositamente adattate riducono la sovraesposizione e gli artefatti di misura su superfici riflettenti o metalliche.
Oggetti trasparenti
I parametri di acquisizione ottimizzati riducono al minimo l’effetto del passaggio della luce e gli effetti di dispersione sui materiali traslucidi.
Elevata precisione
Questa impostazione massimizza la precisione di misurazione e la qualità della nuvola di punti per operazioni di misurazione e verifica precise.
Facile integrazione nei sistemi industriali
GenICam
Grazie al supporto dello standard GenICam, i sensori 3D si integrano perfettamente nei sistemi Machine Vision esistenti. Il settaggio dei parametri standardizzato riduce il dispendio di integrazione e consente l’integrazione in soluzioni software di diversi produttori come MVTec HALCON, NeuroCheck e altri sistemi di elaborazione di immagini compatibili con GenICam.
Software Development Kit
Integrazione in applicazioni robotiche
I sensori M3DS possono essere facilmente integrati in applicazioni come Bin Picking, Pick-and-Place o Robot Guidance grazie a esempi di calibrazione preparati. Funzioni come la calibrazione occhio-mano consentono un’assegnazione spaziale precisa tra il sensore 3D e il robot. Esempi di progetti basati sull’SDK supportano l’implementazione e riducono i costi di integrazione.
Esempi di programmi su GitHub
Su GitHub sono disponibili implementazioni di riferimento e progetti di esempio per l’integrazione dei sensori 3D. Gli approcci alle soluzioni forniti possono essere utilizzati come punto di partenza per le proprie applicazioni.
Applicazioni con sensori 3D
Sensori 3D per Robot Guidance
Sensori 3D per attività di ispezione
Ispezione 3D delle superfici dei carter dei motori realizzati con pressofusione
Nella produzione di custodie in alluminio pressofuso per motori elettrici è necessario garantire un controllo di qualità dei pezzi fusi con precisione nell’ordine dei micrometri. A tal fine, i parametri geometrici vengono verificati in modo completamente automatizzato tramite analisi tridimensionale della luce. Le nuvole di punti 3D così ottenute forniscono informazioni su tutti i valori di controllo dell'oggetto, consentendo così un controllo di qualità senza intoppi.
Pallettizzazione mista di imballaggi nella logistica
La pallettizzazione degli imballaggi raggruppa automaticamente cartoni di diverse dimensioni e forme su pallet stabili. All’alimentazione, i cartoni vengono rilevati da sensori 3D che ne rilevano le dimensioni, la posizione e l’orientamento. Un secondo sistema controlla la composizione del pallet. I dati 3D consentono al sistema di controllo del robot un posizionamento preciso e un funzionamento senza collisioni.
