6 functies waarmee 3D-scanners van industriële kwaliteit de uitdagingen van uw projecten in veeleisende omgevingen aankunnen

Eerder deze maand bracht Photoneo de nieuwe generatie PhoXi 3D Scanner uit met veel belangrijke upgrades. Waarom hebben we deze wijzigingen aangebracht en hoe zullen ze klanten helpen bij hun industriële toepassingen? Marcel Svec, directeur van 3D Sensing, en Svorad Stolc, hoofd R&D van Photoneo, helpen deze vragen in het volgende artikel te beantwoorden.

Stabiele prestaties in zware industriële omstandigheden

De groeiende behoefte aan slimme automatisering heeft die 3D-visie veroorzaakt , als een integraal onderdeel van vision-guided robotica, is voortdurend geweest uitbreiden naar nieuwe markten . Geleidelijk aan heeft 3D-visie zijn intrede gedaan in toepassingsgebieden zoals robotgeleiding, bin-picking, geavanceerde objectbehandeling, depalletisering, padcorrectie, assemblage, kwaliteitscontrole, inspectie of vormevaluatie.

Deze automatiseringsoplossingen moeten vaak worden geïmplementeerd in uitdagende industriële omgevingen die 3D-visiesystemen blootstellen aan stof, vochtigheid, water, omgevingslicht of hoge, lage en zelfs wisselende temperaturen . Deze factoren stellen hoge eisen aan zowel de hardware als de prestaties van 3D-visiesystemen. De beste 3D-scanapparaten moeten grondig worden geoptimaliseerd en micrometernauwkeurig en een hoge resolutie bieden, maar ze moeten ook bestand zijn tegen zware industriële omgevingen om hun hoogste kwaliteit te behouden onder zware omstandigheden. Er zijn verschillende aspecten die van invloed zijn op de duurzaamheid van moderne 3D-visiesystemen en die helpen hun stabiele en nauwkeurige prestaties in uitdagende omstandigheden te behouden. Waar wonen ze in?

Thermische stabilisatie

Om het bereik van mogelijke toepassingen uit te breiden en ervoor te zorgen dat een 3D-scanner stabiele en betrouwbare prestaties levert, niet alleen bij hoge of lage temperaturen maar ook onder wisselende thermische omstandigheden - wat over het algemeen een grote uitdaging vormt voor 3D-visiesystemen - het moet een geavanceerd thermisch kalibratiemodel bevatten . Met deze functie kunt u uw scanner inzetten in toepassingen waarbij het apparaat moet worden blootgesteld aan echt veeleisende thermische omstandigheden en de prestaties blijven onaangetast.

Power over Ethernet

Het is vaak zo dat 3D-scanapparaten twee verschillende connectoren hebben:aangepaste connectoren die stroom leveren en Ethernet- of USB-connectoren die datacommunicatie mogelijk maken. Deze opstelling is duurder, ingewikkelder qua installatie en kan ook meer beperkingen opleveren, bijvoorbeeld wat betreft de kabellengte.

PoE – Power over Ethernet , is een elegante technische oplossing die zowel data als stroom levert via één enkele kabel. Het biedt vele voordelen waardoor het een voorkeurskeuze is voor gebruik in industriële omgevingen. PoE is betrouwbaar, stabiel en robuust. Het is kostenbesparend in termen van zowel installatie als onderhoud, en ook veilig omdat het zorgt voor overstroom, onderstroom en foutbeveiliging. PoE biedt grote flexibiliteit omdat het op standaarden is gebaseerd, waardoor interoperabiliteit tussen verschillende leveranciers wordt gegarandeerd. Een ander voordeel van PoE is dat het gebruikers in staat stelt kabels langer dan 30 m te gebruiken.

Hoewel PoE de voorkeursoptie is, hebben we besloten om twee standaarden te ondersteunen om aan de behoeften van alle klanten te voldoen - zodat gebruikers hun apparaten ook met 24 V kunnen voeden . Dit alternatief is ook betrouwbaar en veilig en werkt met beperkende circuits ter bescherming tegen kortsluiting. Een ander voordeel is dat 24 V hogere ride-through-mogelijkheden heeft, waardoor de apparaten spanningsdalingen beter kunnen overleven. Bij een ongeval is er geen risico op persoonlijk letsel.

IP65:stof- en waterbestendig

Hoge mechanische kwaliteit zorgt er niet alleen voor dat het apparaat betrouwbaar kan werken in uitdagende omstandigheden zonder schade op te lopen, maar minimaliseert ook het risico op onnodige service en gerelateerde reparatiekosten. Het universele IP-classificatiesysteem geeft kopers en gebruikers een zeer exact beeld van hoe veilig het is om een ​​apparaat te gebruiken in specifieke omgevingen en toepassingen. De IP-classificatie bestaat uit twee cijfers. Het eerste cijfer geeft aan hoeveel vaste indringing het product aankan en het tweede cijfer geeft de mate van tolerantie voor water aan.

3D-scanners van industriële kwaliteit moeten minimaal IP65 nastreven. Scanners met deze classificatie zijn volledig stofdicht en beschermd tegen waterstralen van 6,3 mm onder lage druk die vanuit elke richting en onder elke hoek komen . U kunt de scanners dus gebruiken in stoffige of vochtige ruimtes en u hoeft zich geen zorgen te maken dat vaste deeltjes en vloeistoffen in de behuizing terechtkomen en het apparaat beschadigen. Hoewel dergelijke omgevingen het apparaat niet beschadigen, zijn ze over het algemeen niet optimaal als u scans van hoge kwaliteit en weinig ruis wilt maken, omdat ze de optische omstandigheden van de acquisitie aanzienlijk beïnvloeden.

M12-connectoren

M12-connectoren zijn om verschillende redenen de voorkeurskeuze geworden voor industriële toepassingen. Connectoren met schroefsloten zorgen voor een betrouwbare en veilige verbinding , en hun ronde ontwerp zorgt voor een onverslaanbare robuustheid die het apparaat beschermt tegen stof, vocht en andere verontreinigingen, maar ook tegen de mogelijke effecten van stoten, trillingen of temperatuurveranderingen. Een groot pluspunt is ook hun compacte formaat met betrekking tot de toenemende behoefte in industriële toepassingen aan de miniaturisatie van componenten en de steeds groeiende vraag naar stroom- en datatransmissie.

Snelle GPU

Tijd is een kritieke factor bij 3D-scannen, daarom hebben we ook op dit gebied aanzienlijke verbeteringen aangebracht. Gebruikmakend van de kracht van NVIDIA Jetson TX2, stelt de nieuwe generatie PhoXi 3D Scanner gebruikers in staat 40% rekentijd te besparen , wat neerkomt op 200 ms van de totale scantijd . Dit kan de cyclustijd verkorten of, in het geval van een langere acquisitie, gegevens van hogere kwaliteit en in een kortere tijd leveren dan voorheen. Een ander voordeel van het gebruik van een GPU is dat de berekening op het apparaat wordt uitgevoerd, waardoor pc-bronnen worden bespaard en er ruimte overblijft voor meer gebruikerstoepassingen.

Krachtige firmware

Omdat software en firmware onlosmakelijk verbonden zijn met elk 3D-visiesysteem, was het belangrijk om ook op deze gebieden upgrades door te voeren. Naast algemene verbeteringen biedt de firmware nu meer gebruikersinstellingen voor een betere controle van het hele scanproces . Het wordt ook geleverd met verbeterde algoritmen voor onderdrukking van omgevingslicht , waardoor de 3D-scanners superieure prestaties leveren, zelfs bij fel omgevingslicht - een factor die over het algemeen grote uitdagingen vormt voor 3D-vision-systemen.

Een andere grote upgrade heeft betrekking op reflectiefiltering – de nieuwe, intelligente algoritmen verwijderen artefacten die optreden in gebieden met complexe scènegeometrieën waar de reflectie van geprojecteerde patronen ruis en onjuiste metingen veroorzaakt. Dit gebeurt met elk type scanapparaat dat zijn eigen verlichtingsmethode gebruikt. Dankzij het nieuwe reflectiefilter elimineren de 3D-scanners foutieve metingen aanzienlijk.

Lees meer over onderdrukking van omgevingslicht en filtering van interreflectie in een andere blogpost die we voor u voorbereiden.