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Ein 2D-/3D-Profilsensor vermisst ein Aluminiumprofil.

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.
Fünf Profilsensoren sind nebeneinander angeordnet und zeigen die Vielfalt der Profilsensoren.

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.

MLSL1

MLSL2

MLWL1

MLWL2

Applicazioni con campi di misurazione piccoli e grandi

Applicazioni con campi di misurazione ridotti

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

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

Die 2D-/3D-Profilsensoren der S40-Serie besitzen einen dritten Anschluss, der der sicherne Laserabschaltung dient.

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

I sensori con laser rosso sono universalmente applicabili su superfici da opache a mediamente lucide.

Laser blu

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

Per il rilevamento di materiali trasparenti e riflettenti i raggi UV, come pellicole, vetri o adesivi si usano sensori con laser UV.

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

Supportano la gestione termica proteggendo i sensori dal surriscaldamento e garantendo un funzionamento affidabile.

Vetri di protezione

Proteggono il sensore dallo sporco, dai graffi o dai danni sulle finestre di ispezione dell’uscita laser e dell’ottica.

Custodie di protezione per saldatura

Sono particolarmente adatti agli ambienti difficili per proteggere i sensori da scintille, calore e polvere nelle applicazioni di saldatura.

Fissaggio sensore

Die Befestigungsschelle für MLWL und MLBS ermöglicht eine einfache und schnelle Montage von Sensoren.
Offre opzioni di montaggio flessibili e garantisce il supporto giusto per ogni applicazione.

Cavi adatti

Disponibili in diverse lunghezze e versioni, tra cui varianti a catena e robotizzate, per la massima flessibilità e affidabilità.

Certificato di calibrazione

Il certificato di calibrazione conferma la precisione metrologica del sensore, facilita la certificazione della qualità nei confronti dei clienti e soddisfa i requisiti degli standard industriali.
2D-/3D-Profilsensoren sind in verschiedenen Bauformen und Laserklassen verfügbar, wodurch sie in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden können.

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

Con il software di elaborazione di immagini uniVision di wenglor, i prodotti Machine Vision vengono configurati e valutati per svariati compiti nell’elaborazione di immagini industriale. Grazie alla struttura modulare, le valutazioni possono essere adattate individualmente alle varie applicazioni tramite l’interfaccia utente grafica. Oltre al semplice settaggio dei parametri, uniVision offre la possibilità di programmare soluzioni proprie. Ad esempio, gli script HALCON del software HDevelop di MVTec possono essere integrati direttamente.
Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

Configurazione semplice senza necessità di programmazione

L’interfaccia utente grafica di uniVision consente una rapida analisi dei dati del profilo. Offre un approccio semplice agli utenti con poche conoscenze, mentre consente agli esperti di implementare in modo efficiente applicazioni complesse.
Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

Toolbox versatile per valutazioni complesse

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.

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Controllo centrale con il controller Machine Vision

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.

Das Icon stellt symbolhaft die parametrierbare Standardsoftware dar.

Analisi del profilo a 360° con la VisionApp 360

Con la VisionApp 360 è possibile combinare facilmente più sensori di profilo 2D/3D in un profilo complessivo. Ciò consente misurazioni precise di diametro, superficie o circonferenza. I risultati vengono integrati in modo ottimale nel software uniVision.

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

Nella modalità di funzionamento “Sensore di profilo intelligente”, il software uniVision è installato direttamente sul sensore. I profili altimetrici 2D rilevati vengono quindi elaborati e valutati sul sensore. Non è necessario un controller Machine Vision aggiuntivo. I risultati, come ad esempio le misure, la posizione o le decisioni buono/cattivo, vengono emessi direttamente tramite le interfacce del sensore.

Sensori di profilo 2D/3D con controller Machine Vision (MVC).

Se il sensore di profilo 2D/3D viene utilizzato nella modalità di funzionamento “Generatore di profilo”, i profili altimetrici 2D registrati vengono trasmessi a un controller Machine Vision esterno per l’elaborazione e la valutazione. Su di esso è installato il software uniVision. Per applicazioni con elevate velocità di misurazione, il controller Machine Vision offre la possibilità di collegare fino a 16 sensori.

Sensore di profilo intelligente vs. generatore di profilo con controller Machine Vision

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

È possibile integrare fino a 16 sensori in un unico sistema di coordinate.
Disposizione e sincronizzazione flessibili dei sensori, indipendentemente dalla posizione, dalla classe laser o dal campo di misurazione.
Calibrazione semplice tramite un oggetto di calibrazione specifico per l’applicazione, senza necessità di conoscenze di programmazione.
Il profilo altimetrico unito è disponibile direttamente in uniVision per un’ulteriore analisi.
Se con VisionApp 360 vengono utilizzati più sensori uno accanto all’altro, si consiglia di utilizzare colori laser diversi, ad esempio un laser blu e un laser rosso. In questo modo si evitano interferenze tra i sensori e si garantisce una misura accurata e priva di interferenze.

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.

Die Animation zeigt die Vermessung eines Objekts sowie die erstellte 3D-Punktewolke.

Visualizzazione e salvataggio dei dati di misurazione con VisionApp Demo 3D

Il software wenglor VisionApp Demo 3D consente di visualizzare e salvare singoli profili o intere nuvole di punti.

Valutazione con software di terzi

I sensori di profilo 2D/3D possono essere combinati con un software di terzi nella modalità di funzionamento “Generatore di profilo”. Il sensore rileva profili altimetrici precisi e li trasmette a un sistema esterno. La valutazione viene quindi eseguita in un software specifico per il cliente o di terzi. Per il trasferimento dei profili grezzi sono disponibili numerose interfacce.

Confronto dei modi di funzionamento

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

Immagine della camera

Intensità

Questa impostazione utilizza il picco più intenso per l’output del profilo.


Profilo

Larghezza

Qui viene selezionato il picco più ampio, ovvero la luce laser è penetrata più in profondità nella superficie dell’oggetto.

Profilo

Picco 1

Viene impiegato il primo picco rilevato nella colonna.


Profilo

Picco 2

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.

    2D-/3D-Profilsensoren passen ihre Belichtungszeit selbstständig an wechselnde Oberflächenhelligkeiten an und liefern gestochen scharfe Profile.

    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.
    L’intensità dei profili rilevati varia a seconda della luminosità della superficie dell’oggetto. Queste differenze sono dovute alla variazione delle riflessioni della luce che influiscono direttamente sull’intensità del segnale registrato dal sensore. Mentre le aree chiare o altamente riflettenti producono valori di intensità più elevati, le aree più scure o meno riflettenti producono valori più bassi.

    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.

    Ohne Autobelichtung weist das Objekt dunkle und helle Stellen auf, die zu einer ungenauen Erfassung führen können.

    Intensità dei profili altimetrici con tempo di illuminazione fisso

    Ohne Autobelichtung weist das Objekt dunkle und helle Stellen auf, die zu einer ungenauen Erfassung führen können.

    Intensità dei profili altimetrici con tempo di illuminazione automatico

    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

    Anche con oggetti ad alto contrasto, tutti i contorni e le strutture vengono rilevati con precisione.

    Valutazione affidabile

    Non si verificano perdite di informazioni dovute a sovraesposizione o sottoesposizione.

    Flessibilità

    Adatto anche in applicazioni difficili, come la verifica di metalli lucidi, superfici verniciate o materiali altamente riflettenti.

    Panoramica del prodotto

    Fünf Profilsensoren sind nebeneinander angeordnet und zeigen die Vielfalt der Profilsensoren.
    Confronto dei prodotti