Für welche Anwendungen eignet sich der SmartRunner Explorer 3-D Vision-Sensor mit Stereo Vision?
Mit dem SmartRunner Explorer 3-D bietet Pepperl+Fuchs ein innovatives Produkt mit Stereo-Vision-Technologie für die industrielle Bildverarbeitung. Der Rohdatensensor erfasst Objekte und Umgebungen mit seinem Erfassungsbereich von bis zu 1 m auch über einen großen Bereich hochpräzise und wandelt diese in 3-D-Punktwolken um. Damit eignet er sich hervorragend für Anwendungen mit geringen Abständen, die jedoch höchste Präzision erfordern.
Der SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie stellt die 3-D-Messdaten mit einer Frequenz von 10 Mal pro Sekunde direkt über Fast Ethernet zur Verfügung. Damit erfasst er Objekte mit einer Geschwindigkeit von 1 Meter pro Sekunde – ohne dass externe Berechnungen notwendig sind. Durch den Einsatz von zwei leistungsstarken 1,4-Megapixel-Kameras erreicht der Sensor eine Auflösung von weniger als 0,5 Millimetern bei voller Reichweite.
Zudem verfügt er über eine Musterbeleuchtung für schnelle Tiefenmessung und die Tiefenmessung von homogenen Oberflächen.
Dies sind nun eine Menge Informationen über die Spezifikationen des SmartRunner Explorer 3-D, aber die wichtigere Frage ist, wie diese Technologie in einer konkreten Anwendung eingesetzt werden kann. Die Stereo-Vision-Version des SmartRunner Explorer 3-D eignet sich am besten für Anwendungen, die eine kurze Reichweite haben, aber maximale Präzision erfordern. Wir stellen Ihnen zwei Anwendungsbeispiele vor, wie Sie diese technischen Vorteile des SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie optimal einsetzen können.
Qualitätskontrolle – Anwesenheitserkennung von Objekten oder Bauteilen
Im folgenden Beispiel wird der SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie zur Qualitätskontrolle eingesetzt, ob das Produkt richtig in den Versandkarton gelegt wurde. Die beiden zu vergleichenden Bilder zeigen links den Karton mit dem korrekt in der Schaumstoffeinlage platzierten Objekts, während auf dem rechten Bild dieses ganz fehlt.
Blaue Farben stehen für Objekte, die weiter entfernt sind, während das Rot Objekte kennzeichnet, die sich näher an der Sensorfläche befinden.
Mithilfe der Bediensoftware ViSolution wurde die 3-D-Punktwolke in den Bildern erstellt. Die farbigen Muster markieren dabei die Entfernung zwischen dem Sensor und den Objekten im Feld. Blaue Farben stehen für Objekte, die weiter entfernt sind, während das Rot Objekte kennzeichnet, die sich näher an der Sensorfläche befinden.
Auf dem 3-D-Bild ist schnell erkennbar, dass sich auf dem rechten Bild kein Objekt in der Verpackung befindet. Hier bietet die 3-D-Bildverarbeitung den besonderen Vorteil gegenüber 2-D-Sensoren, dass Sie eine vollständige Ansicht und nicht nur einen Ausschnitt des Produkts erhalten. Wenn sich also die Position des Kartons ändert, können Sie immer noch die Position des Objekts innerhalb des Kartons verfolgen. Parallel dazu liefert der SmartRunner Explorer 3-D ein 2-D-Bild der rechten und/oder linken Kamera.
Überprüfung auf Vollständigkeit
In diesem zweiten Beispiel wird der SmartRunner Explorer 3-D eingesetzt, um sicherzustellen, dass der Prozess der transparenten Flaschen die Packungen ordnungsgemäß bis zur maximalen Kapazität füllt. Der erste Karton ist hier mit sechs transparenten Flaschen gefüllt. Im zweiten Karton fehlt eine Flasche, was durch den blauen Bereich im Bild angezeigt wird. Das Blau kennzeichnet Objekte, die weiter vom Sensor entfernt sind.
Der SmartRunnner Explorer 3-D verwendet jedoch ein projiziertes Bild oberhalb des Objekts, wo die Kamera ein Bild aufnimmt, so dass transparente Objekte nun vollständig erkannt werden können.
Transparente Objekte sind mit kamerabasierten Bildverarbeitungssensoren generell sehr schwer zu erkennen. Der SmartRunnner Explorer 3-D verwendet jedoch ein projiziertes Bild oberhalb des Objekts, wo die Kamera ein Bild aufnimmt, so dass transparente Objekte nun vollständig erkannt werden können. Bei der herkömmlichen kamerabasierten 2-D-Erkennung wird das Bild anhand des Zielkontrasts ausgewertet, was stark von der Farbe und dem Kontrast der Packung und des Inhalts abhängt.
Wie im ersten Anwendungsbeispiel ist der Unterschied zwischen den beiden Bildern schnell erkennbar und man kann feststellen, dass eine Flasche in der Verpackung fehlt. Die erzeugten Messdaten zeigen dies auch im Kontrollsystem an. Dabei wird vor dem Versand sichergestellt, dass die Kartons vollständig beladen sind. Auch hier bietet die 3-D-Vision den Vorteil, dass beide Flaschenreihen mit einem einzigen Sensor überwacht werden können, während für eine 2-D-Lösung mehrere Geräte erforderlich wären.
Für Rohdatengeräte gibt es zahlreiche Einsatzmöglichkeiten, da diese die Messdaten erfassen und flexibel für jede Anwendung zur Verfügung stellen. Finden auch Sie die passende Lösung für Ihre Anwendung. Unsere Experten freuen sich auf Ihre Anfrage und beraten Sie gerne.
Abonnieren Sie unseren Newsletter und erhalten Sie regelmäßig Neuigkeiten und Wissenswertes aus der Welt der Automatisierung.