Sensori di profilo 2D/3D: precisione e accuratezza in 2D e 3D
Con i sensori di profilo 2D/3D è possibile eseguire con precisione quasi tutte le applicazioni di misurazione: dalle applicazioni standard come le misurazioni dell’oggetto complete a 360 gradi, il controllo preciso della posizione dei robot e l’ispezione con precisione micrometrica, fino alle applicazioni di saldatura più complesse e all’uso in aree di lavaggio che richiedono una pulizia intensiva. L’ampia gamma di prodotti wenglor offre modelli con diversi campi di misurazione, classi laser e funzioni intelligenti.
Panoramica delle varianti di modello
Campi di misurazione completi
- Massima libertà di applicazione: La gamma dei sensori di profilo 2D/3D copre completamente un’ampia gamma di campi di misurazione.
- Elevata precisione: Grazie ai diversi campi di misurazione, è possibile selezionare il sensore con la risoluzione ottimale e la massima qualità dei dati per ogni applicazione.
- Integrazione efficiente: La scelta del sensore non comporta alcun oversizing o undersizing, il che consente di ridurre al minimo lo spazio necessario, i costi e i costi di integrazione.
- Progettazione più rapida: Il portafoglio strutturato facilita agli utilizzatori la scelta della soluzione di sensori più adatta.
Oversizing
Nel caso dell’oversizing, viene selezionato un sensore con un campo di misurazione troppo ampio per l’applicazione. L’oggetto viene acquisito completamente, ma la risoluzione diminuisce poiché i pixel disponibili vengono distribuiti su un’area troppo ampia. Ciò porta a risultati di misura imprecisi, in particolare in caso di oggetti piccoli o finemente strutturati. Il sensore utilizzato non è ottimale per questa applicazione, poiché è generalmente troppo costoso e troppo grande e quindi più difficile da integrare.
Undersizing
Nel caso dell’undersizing è esattamente l’opposto. Il sensore selezionato ha un campo di misurazione troppo piccolo, quindi l’oggetto di destinazione non può essere rilevato completamente. Di conseguenza mancano dati o devono essere combinati più sensori. Ciò comporta costi aggiuntivi, complessità e fonti di errore.
Applicazioni con campi di misurazione piccoli e grandi
Applicazioni con campi di misurazione ridotti h4>
Il campo di misurazione ridotto consente una risoluzione e una precisione dei dettagli elevate. È ideale per l’ispezione di componenti delicati, in cui anche le più piccole deviazioni devono essere immediatamente rilevate.
Esempi:
- Controllo qualità dei componenti elettronici
- Misurazione di componenti in plastica di precisione
- Controllo delle guarnizioni a labbro o delle guarnizioni
Applicazioni con campi di misurazione grandi h4>
Un ampio campo di misurazione consente di rilevare geometrie estese e complesse nella loro interezza. In questo modo è possibile controllare oggetti di grandi dimensioni in modo rapido e affidabile, senza dover combinare più sensori.
Esempi:
- Misurazione della carrozzeria dei veicoli
- Ispezione di grandi profili metallici o tubazioni
- Misurazione 3D della forma di componenti di grandi dimensioni
Utilizzabile direttamente grazie alla linearizzazione in fabbrica
Tutti i sensori di profilo 2D/3D di wenglor sono linearizzati in fabbrica e forniscono risultati di misurazione immediatamente utilizzabili in millimetri reali. I dati del profilo misurati vengono convertiti dal sensore in modo preciso e affidabile nel campo di misurazione effettivo. Non è più necessaria la calibrazione in loco. Ciò garantisce una precisione costante e la massima qualità di misurazione per l’intera vita media.
Classi laser flessibili per ogni applicazione
I sensori di profilo 2D/3D sono disponibili nelle classi laser 2, 3R e 3B e possono essere adattati in modo ottimale a diverse applicazioni di misurazione. Gli utilizzatori beneficiano di una qualità di misurazione costante e della massima sicurezza di processo sia nelle applicazioni standard che nei processi altamente dinamici.
- La classe laser 2 è ideale per numerose applicazioni e consente un funzionamento sicuro senza ulteriori misure di protezione. Convince grazie alla facilità di integrazione.
- La classe laser 3R offre una potenza laser maggiore per operazioni di misurazione più complesse. È possibile ottenere tempi di illuminazione più brevi, velocità di misurazione più elevate e risultati affidabili anche su superfici scure o difficili da rilevare.
- La classe laser 3B è la scelta ottimale per applicazioni complesse e altamente dinamiche. Grazie all’elevata potenza del laser, sono possibili misurazioni estremamente rapide e un rilevamento stabile del profilo anche a velocità molto elevate, su superfici difficili o con grandi distanze di misurazione.
Sensori di profilo 2D/3D con spegnimento laser sicuro
I sensori di profilo 2D/3D della serie MLSLxxxS40 consentono un rilevamento del profilo rapido e robusto grazie alla loro elevata potenza laser delle classi 3R e 3B. I sensori dispongono di un terzo collegamento aggiuntivo per lo spegnimento sicuro del laser e offrono quindi la massima sicurezza ed efficienza nell’applicazione. Il connettore maschio certificato consente l’accensione e lo spegnimento sicuri del laser del gruppo di prodotti S40 in conformità alla norma EN ISO 13849-1:2016, senza dover spegnere il sensore o progettare uno spegnimento meccanico del laser. Il personale addetto all’uso è protetto dai raggi laser grazie alla funzione di spegnimento, pertanto non è più necessaria la presenza di un responsabile della sicurezza laser. Ciò aumenta la sicurezza operativa e la produttività, riducendo al minimo i tempi di fermo e i rischi.
La lunghezza d’onda giusta per ogni superficie
I sensori di profilo 2D/3D di wenglor sono disponibili in diversi colori laser. Così facendo, è possibile adattare il sensore in modo ottimale al materiale specifico e al suo comportamento di riflessione. Così si ottengono risultati precisi anche su superfici difficili.
Laser rosso h4>
I sensori con laser rosso sono universalmente applicabili su superfici da opache a mediamente lucide.
Laser blu h4>
Grazie alla minore profondità di penetrazione rispetto al laser rosso, il laser blu fornisce risultati di misurazione stabili su materiali scuri, in gomma o altamente assorbenti. Ciò lo rende ideale per le applicazioni nell’industria alimentare, poiché la rilevazione rimane limitata alla superficie e gli strati di materiale più profondi non vengono influenzati.
Laser UV h4>
Lunghezze d’onda combinabili
I sensori di profilo 2D/3D con diversi colori laser possono essere utilizzati in parallelo e senza interferenze in un unico sistema. Ciò consente di effettuare misurazioni simultanee da diverse angolazioni o in più stazioni senza interferenze di segnale o perdite di qualità.
La combinazione di più sensori è particolarmente vantaggiosa in applicazioni complesse o con spazi limitati, poiché non è necessario scendere a compromessi in termini di tempo di ciclo, stabilità dei dati o flessibilità del sistema. Se i sensori vengono attivati in modo mirato, è possibile utilizzare in parallelo anche sensori con colori laser identici.
Svariate possibilità di impiego grazie agli accessori aggiuntivi
I sensori di profilo 2D/3D sono integrati da una vasta gamma di accessori, tra cui vetri di protezione, moduli di raffreddamento, alloggiamenti saldati e un’ampia scelta di cavi. Gli accessori adatti proteggono i sensori in modo affidabile dagli agenti esterni e garantiscono una lunga durata in condizioni ambientali difficili.
Moduli di raffreddamento
Vetri di protezione
Custodie di protezione per saldatura
Fissaggio sensore
Cavi adatti
Certificato di calibrazione
Flessibilità dalla registrazione del profilo alla valutazione
I sensori di profilo 2D/3D di wenglor possono essere adattati esattamente alle esigenze dell’applicazione e offrono la massima flessibilità, sia a livello hardware che software.
Rilevazione del profilo
I sensori di profilo 2D/3D rilevano profili altimetrici 2D dettagliati dell’oggetto. I sensori dispongono di un’ottica di alta qualità, di diverse classi laser e colori, nonché di un campo di misurazione linearizzato in diverse dimensioni.
Modalità di funzionamento
A seconda dell’applicazione, per i sensori di profilo 2D/3D è possibile scegliere tra due modalità operative.
In modalità “Sensore di profilo intelligente”, il rilevamento e la valutazione del profilo avvengono sul sensore.
In modalità “Generatore di profilo”, il sensore registra solo i profili, mentre la valutazione avviene su un controller Machine Vision esterno.
Valutazione
Direttamente nel sensore o su un PC esterno: per la valutazione dei dati del profilo è possibile utilizzare il software wenglor uniVision o, se si preferisce, una soluzione software esterna di terzi.
uniVision offre un’interfaccia utente intuitiva, funzioni modulari e numerosi strumenti predefiniti per le tipiche attività di misurazione e verifica.
In alternativa, grazie alle interfacce standardizzate, il sensore può essere integrato senza problemi anche negli ambienti software e di sistema esistenti.
Valutazione con il software uniVision
Configurazione semplice senza necessità di programmazione h4>
Toolbox versatile per valutazioni complesse h4>
Nel software uniVision 3 è disponibile un’ampia selezione di moduli combinabili liberamente. Questi spaziano dai classici metodi di misurazione alle applicazioni di profilazione più sofisticate e ai modelli basati sull’intelligenza artificiale.
Controllo centrale con il controller Machine Vision h4>
La combinazione di software modulare e hardware potente offre la massima flessibilità per svariate attività di verifica. Ad esempio, è possibile utilizzare in parallelo fino a 16 sensori di profilo 2D/3D.
Analisi del profilo a 360° con la VisionApp 360 h4>
uniVision per l’analisi dei profili
Il software uniVision di wenglor dispone di moduli di profilo specifici ottimizzati per la pre-elaborazione, l’analisi avanzata e l’elaborazione di profili altimetrici 2D. Con questi moduli è possibile realizzare sia applicazioni standard come la misura, il monitoraggio e il tracciamento di profili altimetrici 2D, sia applicazioni complesse. Le numerose interfacce di comunicazione consentono un’elaborazione continua dei dati acquisiti.
Il software uniVision può essere utilizzato direttamente sul sensore o sul controller Machine Vision.
Sensore di profilo intelligente h4>
Sensori di profilo 2D/3D con controller Machine Vision (MVC). h4>
Sensore di profilo intelligente vs. generatore di profilo con controller Machine Vision
| Criterio | Sensore intelligente | Generatore di profilo con MVC |
|---|---|---|
| uniVision | Sul sensore | Esterno sull’MVC |
| Capacità di calcolo |
Possibili limitazioni dovute all’hardware del sensore |
Prestazioni notevolmente superiori grazie all’MVC esterno |
| Complessità del progetto |
Adatto per valutazioni da semplici a medie |
Ideale per progetti complessi e ad alta intensità di calcolo con più verifiche |
| Numero di istanze del progetto | 1 istanza di progetto per sensore | Possibilità di più istanze di progetto in parallelo su un MVC |
| Flessibilità della valutazione | Funzioni di valutazione standardizzate direttamente nel sensore | Moduli e sorgenti di sensori combinabili a piacere su un’unica piattaforma |
| Numero di sensori | 1 sensore = 1 centralina di analisi |
È possibile combinare più sensori con diversi campi di misurazione, classi laser e colori laser. È possibile anche una combinazione di sensori di profilo 2D/3D e telecamere 2D, il tutto controllato centralmente tramite l’MVC. |
| Interfacce di comunicazione | TCP/IP, UDP, FTP, Device IO Unit |
TCP/IP, UDP, FTP, Device UI Unit, Device industrial Ethernet*, Device Robot Weld Seam Tracking |
* Industrial Ethernet è un termine generico per tutti gli standard Ethernet per la trasmissione di dati in tempo reale tra il controllo e il sensore. I protocolli appartenenti a Industrial Ethernet sono, ad esempio, EtherCAT, Ethernet/IP o PROFINET.
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uniVision
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|---|---|
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Sul sensore
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Esterno sull’MVC
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Capacità di calcolo
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Possibili limitazioni dovute all’hardware del sensore |
Prestazioni notevolmente superiori grazie all’MVC esterno
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Complessità del progetto
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Adatto per valutazioni da semplici a medie |
Ideale per progetti complessi e ad alta intensità di calcolo con più verifiche |
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Numero di istanze del progetto
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1 istanza di progetto per sensore
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Possibilità di più istanze di progetto in parallelo su un MVC
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Flessibilità della valutazione
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Funzioni di valutazione standardizzate direttamente nel sensore
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Moduli e sorgenti di sensori combinabili a piacere su un’unica piattaforma
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Numero di sensori
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1 sensore = 1 centralina di analisi
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È possibile combinare più sensori con diversi campi di misurazione, classi laser e colori laser. È possibile anche una combinazione di sensori di profilo 2D/3D e telecamere 2D, il tutto controllato centralmente tramite l’MVC. |
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Interfacce di comunicazione
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TCP/IP, UDP, FTP, Device IO Unit
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TCP/IP, UDP, FTP, Device UI Unit, Device industrial Ethernet*, Device Robot Weld Seam Tracking |
* Industrial Ethernet è un termine generico per tutti gli standard Ethernet per la trasmissione di dati in tempo reale tra il controllo e il sensore. I protocolli appartenenti a Industrial Ethernet sono, ad esempio, EtherCAT, Ethernet/IP o PROFINET.
Unire e analizzare i profili altimetrici con VisionApp 360
Nella VisionApp 360 è possibile unire più profili singoli di sensori diversi in un profilo di altezza comune e completo. Successivamente questo profilo altimetrico unito può essere ulteriormente elaborato e valutato nel software di elaborazione di immagini uniVision. Ciò consente di rilevare con precisione la posizione, l’altezza o il volume anche di oggetti multipolari o di grandi dimensioni.
Panoramica dei vantaggi
Dal profilo altimetrico 2D alla nuvola di punti 3D
Il movimento del sensore o dell’oggetto da misurare lungo l’asse y del sensore e la registrazione continua dei profili trasversali 2D consentono di generare una nuvola di punti 3D precisa. Questa nuvola di punti rappresenta la struttura superficiale 3D dell’oggetto. Grazie agli ingressi encoder integrati nel sensore, ogni profilo registrato riceve i dati di posizione esatti. In questo modo, i profili vengono disposti correttamente anche a velocità variabili del nastro.
Valutazione con software di terzi
Confronto dei modi di funzionamento
| Modo di funzionamento / criterio | Sensore di profilo intelligente | Generatore di profilo con MVC | Generatore di profilo per software di terzi |
|---|---|---|---|
| Acquisizione e valutazione del profilo | Registrazione e valutazione del profilo direttamente sul sensore nel software uniVision | Rilevamento del profilo da parte del sensore, valutazione esterna sul controller Machine Vision nel software uniVision | Creazione del profilo da parte del sensore, valutazione esterna tramite il software specifico del cliente o di terzi |
| Output |
Risultati di misurazione direttamente dal sensore |
Risultati di misurazione del controller Machine Vision | Dati grezzi del profilo per la valutazione individuale tramite software esterno |
| Interfacce | Ethernet standard (TCP, UDP, FTP), I/O digitali | Ethernet standard + Ethernet in tempo reale (Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT), I/O digitali | Ethernet standard (GigE Vision, TCP/UDP), SDK per un’integrazione flessibile |
| Performance | Adatta per applicazioni semplici e non critiche dal punto di vista del tempo (soluzione a sensore singolo) | Prestazioni superiori per applicazioni rapide e complesse (soluzione a sensore singolo o multisensore) | Le prestazioni dipendono dal software di valutazione esterno e dall’hardware |
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Acquisizione e valutazione del profilo
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|---|---|---|
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Registrazione e valutazione del profilo direttamente sul sensore nel software uniVision
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Rilevamento del profilo da parte del sensore, valutazione esterna sul controller Machine Vision nel software uniVision
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Creazione del profilo da parte del sensore, valutazione esterna tramite il software specifico del cliente o di terzi
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Output
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Risultati di misurazione direttamente dal sensore |
Risultati di misurazione del controller Machine Vision
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Dati grezzi del profilo per la valutazione individuale tramite software esterno
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Interfacce
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Ethernet standard (TCP, UDP, FTP), I/O digitali
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Ethernet standard + Ethernet in tempo reale (Profinet, EtherNet/IP, EtherCAT), I/O digitali
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Ethernet standard (GigE Vision, TCP/UDP), SDK per un’integrazione flessibile
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Performance
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Adatta per applicazioni semplici e non critiche dal punto di vista del tempo (soluzione a sensore singolo)
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Prestazioni superiori per applicazioni rapide e complesse (soluzione a sensore singolo o multisensore)
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Le prestazioni dipendono dal software di valutazione esterno e dall’hardware
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Funzioni per un rilevamento affidabile del profilo
Le condizioni superficiali nelle applicazioni reali sono raramente costanti o ideali. Materiali diversi, proprietà di riflessione variabili, sporco o processi di invecchiamento come l’ossidazione possono influire in modo significativo sul segnale di misura. Le superfici particolarmente lucide, opache scure o strutturate influenzano il segnale di misurazione e, senza contromisure mirate, causano dati di profilo errati. I sensori di profilo 2D/3D di wenglor dispongono pertanto di diverse funzioni per ottimizzare la qualità del profilo. Ciò consente di ottenere risultati di misurazione affidabili anche in condizioni variabili.
Selezione del segnale
La funzione “Signal Selection” (selezione del segnale) consente misurazione più precise e una riduzione dei disturbi eliminando le riflessioni indesiderate. In primo luogo, il sensore cerca i picchi in ogni colonna della camera. Si tratta di picchi di segnale generati dalla riflessione della linea laser. Se il sensore rileva più di un picco, l’utente può scegliere quale picco utilizzare per generare il profilo di altezza 2D. Possono verificarsi più picchi se si verificano riflessioni indesiderate osservando l’oggetto. Per identificare i segnali corretti, è possibile scegliere tra diversi tipi di segnali.
Oggetto h4>
Immagine della camera h4>
Intensità h4>
Questa impostazione utilizza il picco più intenso per l’output del profilo.
Profilo
Larghezza h4>
Qui viene selezionato il picco più ampio, ovvero la luce laser è penetrata più in profondità nella superficie dell’oggetto.
Profilo
Picco 1 h4>
Viene impiegato il primo picco rilevato nella colonna.
Profilo
Picco 2 h4>
Viene utilizzato il secondo picco rilevato nella colonna.
Profilo
Tempo di illuminazione automatico
Con questa funzione, i sensori di profilo 2D/3D regolano automaticamente il tempo di esposizione in base alle variazioni di luminosità della superficie e forniscono profili nitidi, garantendo un’ispezione precisa e costante e rilevando in modo affidabile anche i minimi dettagli.
A seconda dell’applicazione, è possibile definire individualmente determinate possibilità di impostazione:
- La funzione può essere attivata e disattivata in modo flessibile.
- L’intervallo di intensità può essere definito individualmente per evitare sovraesposizioni.
- L’area X della sezione dell’immagine può essere definita in modo mirato per il controllo dell’esposizione.
Differenza tra tempo di illuminazione fisso e automatico
Con il tempo di illuminazione fisso, tutti i profili vengono acquisiti con un’intensità costante, indipendentemente dalla luminosità della superficie. Il tempo di illuminazione automatico consente di rilevare in modo affidabile sia le aree chiare che quelle scure.
Intensità dei profili altimetrici con tempo di illuminazione fisso h4>
Intensità dei profili altimetrici con tempo di illuminazione automatico h4>
High Dynamic Range Imaging
Con la funzione “High Dynamic Range Imaging” (in breve: HDR) vengono rilevati in modo affidabile oggetti con riflessioni superficiali molto diverse. In molte applicazioni si verificano forti differenze di luminosità, ad esempio quando aree lucide o riflettenti e opache si trovano nello stesso campo di misurazione. La sfida consiste nel rilevare con precisione i dettagli in aree particolarmente chiare o scure. Mentre i metodi di misura classici in genere hanno dei limiti, l’HDR consente di ottenere una qualità di misura molto precisa e una maggiore sicurezza dei dati.
Massimo livello di dettaglio
Valutazione affidabile
Flessibilità
Panoramica del prodotto
| Categoria di prodotto | Punti per profilo | Velocità di misurazione | Particolarità |
|---|---|---|---|
| Serie MLSL | 1.280 |
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensore standard |
| Serie MLWL | 1.280 |
175 Hz @Full Frame 6 kHz maximum speed |
Sensore standard |
| Serie MLZL | 1.280 |
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensori per un controllo applicazione insegui giunto preciso e affidabile |
| Serie in acciaio inox |
1.280 |
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensori con custodia in acciaio inox con classe di protezione IP69K, ideali per l’industria alimentare e tutte le applicazioni che richiedono le massime classi di protezione |
| 2.048 | 175 Hz @Full Frame
6 kHz maximum speed |
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| MLSL123S50 | 1.280 | La velocità di misurazione è ridotta dall’elaborazione interna dei dati. | Sensore intelligente per misurazioni angolari precise nelle presse piegatrici |
| Serie MLSL | |||
|---|---|---|---|
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1.280
|
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensore standard
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| Serie MLWL | |||
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1.280
|
175 Hz @Full Frame 6 kHz maximum speed |
Sensore standard
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| Serie MLZL | |||
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1.280
|
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensori per un controllo applicazione insegui giunto preciso e affidabile
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| Serie in acciaio inox | |||
|
1.280 |
200 Hz @Full Frame 4 kHz maximum speed |
Sensori con custodia in acciaio inox con classe di protezione IP69K, ideali per l’industria alimentare e tutte le applicazioni che richiedono le massime classi di protezione |
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|
2.048
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175 Hz @Full Frame
6 kHz maximum speed |
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| MLSL123S50 | |||
|
1.280
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La velocità di misurazione è ridotta dall’elaborazione interna dei dati.
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Sensore intelligente per misurazioni angolari precise nelle presse piegatrici
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