Für welche Anwendungen eignet sich der SmartRunner Explorer 3-D Vision-Sensor mit Time-of-Flight?
Nach dem Blogartikel zum SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie stellen wir Ihnen die zweite leistungsstarke Technologie für 3-D-Vision-Sensoren vor: Time-of-Flight (ToF). Der SmartRunner Explorer 3-D Vision-Sensor mit ToF bietet ähnliche Vorteile wie die Version mit Stereo Vision. Beide Sensoren erzeugen Rohdaten und generieren daraus hochpräzise 3-D-Punktwolkenbilder.
Der ToF-Sensor eignet sich sehr gut für Anwendungen mit größerer Reichweite, die eine schnellere Datenerfassung erfordern. Er erkennt Objekte auf bis zu 7,5 Meter hochzuverlässig und bietet eine deutlich höhere Scanfrequenz von 30 Hz – zum Vergleich: der SmartRunner 3-D mit Stereo Vision bietet bis zu 10 Hz. Neben dem extrem großen Erfassungsbereich bietet der SmartRunner Explorer 3-D ToF eine Bildauflösung von 640 x 480 Pixeln und einen Öffnungswinkel von 47° x 35° für hochgenaue Messdaten.
Für die präzise Erkennung sorgt ebenso das spezielle vierphasige Messauswertungsverfahren. Damit wird das Signal-Rausch-Verhältnis über den kompletten Messbereich für nahe und weiter entfernte Objekte deutlich erhöht. Ein weiterer Vorteil des ToF-Sensors ist, dass er sowohl im Innen- als auch im Außenbereich einsetzbar ist. Seine 940-nm-Infrarotlichtquelle macht ihn unempfindlich gegenüber Umgebungslicht.
Mit seinem großen Erfassungsbereich und der geringeren Auflösung als der des SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie eignet sich der ToF-Sensor für dynamische Anwendungen mit größerer Reichweite. Wir stellen Ihnen im Folgenden zwei Anwendungsbeispiele für den SmartRunner Explorer 3-D mit Time-of-Flight vor.
Erkennung von Palettenaussparungen
Die Erkennung von Palettenvertiefungen stellt eine große Herausforderung für automatisierte Gabelstapler und Regalbediengeräte in der Lager- und Fördertechnik dar. Um dieses Problem zu überwinden, eignet sich der SmartRunner Explorer 3-D mit Time-of-Flight-Technologie. Der Sensor erzeugt problemlos ein Bild, das die „Palettenaussparungen“ eindeutig identifiziert. Das fahrerlose Transportfahrzeug stellt daraufhin sicher, dass die Gabeln richtig ausgerichtet sind und die Palettenlast sicher angehoben wird.
Dank der Betriebsfrequenz von 30 Hz liefert der Sensor die Informationen so schnell, dass die fahrerlosen Transportfahrzeuge die Gabeln dynamisch ausrichten können ohne ihre Arbeitsgeschwindigkeit dabei zu verlangsamen.
Die 3-D-Punktwolke im Bild unten wurde mit der Demonstrationssoftware ViSolution von Pepperl+Fuchs erstellt. Das Farbmuster zeigt die Entfernung vom Ziel zum Sensor an, wobei Blau die am weitesten von der Erfassungsfläche entfernten Objekte darstellt.
Die Palettenaussparungen sind in den 3-D-Bildern leicht zu erkennen und durch die roten Kästen hervorgehoben.
Messung und Positionierung von Reifen
Die Messung der Reifenlänge und Positionierung von Reifen spielt eine wichtige Rolle bei Anwendungen, in denen Maschinen zum Anheben und Bewegen eines Fahrzeugs eingesetzt werden, wie beispielsweise in Autowerkstätten, automatischen Parkhäusern oder Autowaschanlagen. Meistens klemmen die Wagen das Fahrzeug an den Reifen, wobei die Größe und Position des Wagens entscheidend sind, wenn es darum geht, derart schwere Objekte ordnungsgemäß anzuheben und zu bewegen. Die 3-D-Vision-Sensoren der Serie SmartRunner Explorer 3-D mit ToF bieten eine zuverlässige Lösung für diese Anwendung.
In der vom SmartRunner Explorer 3-D ToF erzeugten 3-D-Punktwolke lassen sich der Radkasten und die Reifen des Modellautos leicht erkennen. Der 3-D-Sensor liefert zusätzlich detaillierte Messdaten in mehreren Achsen, die zur Berechnung der Länge des Reifens und seiner Position innerhalb des Auswertefensters verwendet werden können. Die Fähigkeit, sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt zu werden, bietet Flexibilität für diese Art von Anwendung, da die Umgebungsbedingungen für Fahrzeuge in Bewegung sehr unterschiedlich sein können.
Auch hier zeigen die Farben die Entfernung des Ziels von der Sensorfläche an, wobei Blau die am weitesten entfernten Objekte darstellt. Die Reifen und Radkästen sind durch die roten Kästen hervorgehoben.
Ähnlich wie beim SmartRunner Explorer 3-D mit Stereo-Vision-Technologie ist dies nur ein kleiner Teil der möglichen Anwendungen für die Time-of-Flight-Technologie. Als Rohdatensensor bietet der SmartRunner Explorer 3-D unendlich viele Einsatzmöglichkeiten mithilfe von 3-D-Datenerfassung.
Kontaktieren Sie den technischen Support von Pepperl+Fuchs. Wir beraten Sie gerne zu einer passenden Lösung für Ihre Anwendung.
Weitere Informationen
Dieser Blog-Artikel ist Teil einer Reihe von Artikeln über Vision-Sensoren im Einsatz. Die folgenden Artikel könnten Sie auch interessieren:
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