Bislang war laserbasiertes Scannen die vorherrschende Technologie bei der 3D-Inline-Inspektion. Da sich die Anforderungen an die 3D-Inspektion in der Produktion jedoch ständig weiterentwickelt, ist es für Sensorenhersteller wichtig, weiterhin neue und verbesserte Lösungen zu entwickeln.
Linienprofilsensoren
Linienprofilsensoren verhalten sich wie eine Zeilenkamera. Um ein vollständige 3D-Punktwolke zu erhalten, muss sich das Objekt unter der Laserlinie hindurch bewegen (was ein Bewegungstransportsystem erfordert). Ein Encoder versieht dann jedes Profil mit einer genauen Position, sodass die Software alle Profile zusammenfügen und daraus ein vollständiges 3D-Profil erstellen kann.
Die Alternative zum Laserscanning: Strukturiertes Licht
Scanner mit strukturiertem Licht nehmen einen “Snapshot” eines stationären Objekts auf. Dies beseitigt sowohl die Notwendigkeit eines teuren Bewegungssystems als auch die damit verbundene Vibration, die Messgenauigkeit beeinflussen kann.
Anwendungsgrenzen von Standard-Sensoren mit Streifenprojektion
Standard-Scanner mit Streifenprojektion werden aufgrund ihrer langsamen Zykluszeiten (mehrere Sekunden pro Scan) nur in Offline oder At-Line Anwendungen genutzt. Zusätzlich, sind diese Sensoren meist nicht IP67-zertifiziert. Die Optik ist also nicht vor Feuchtigkeit und Staub geschützt. Zusätzlich werden Lüfter für die Kühlung benötigt und die Lebensdauer der LED-Scheinwerfer ist auf nur 1-2 Jahre Dauerbetrieb begrenzt. Damit sind diese Sensoren nicht für Inline-Anwendungen geeignet.
LMIs Lösung
Um die Streifenlicht-Technologie voranzubringen, hat LMI in eine integrierte Hardwarebeschleunigung und industrielles LED-Projektordesign investiert. Damit bieten die Sensoren von LMI eine lange Lebensdauer und schnelle Zykluszeiten, die für den Inline-Einsatz notwendig sind.
Die Hardwarebeschleunigung erfolgt über einen Field-Programmable Gate Array (FPGA) im Sensor. Dieser verwandelt die Stereokameradaten in einen hochkomprimierten Datensatz, der sich für das Erstellen einer 3D-Punktwolke in sehr kurzen Zykluszeiten eignet.
Diese Innovation basiert auf einer neuen Generation von Gocator 3D-Smart-Snapshot-Sensoren. Mit der integrierten Hardwarebeschleunigung erreicht der 3D-Sensor Abtastraten von bis zu 0,5 Hz für hochauflösende Scans.
Zusätzlich kann der Benutzer mit dem Gocator Accelerator (GoX), die Abtastgeschwindigkeiten um das Vierfache erhöhen (z. B. 2-4 Hz). Mit dieser bahnbrechenden Geschwindigkeit kann nun auch Streifenlicht-Technologie für Inline-Anwendungen genutzt werden.
Industrielle LED-Projektion
Standard LED-Projektoren verwenden Kunststoffoptiken, die bei blauen bzw. UV-Licht einen schnellen Qualitätsverschleiß aufweisen. Im Gegensatz dazu besteht der Projektor von LMI aus Glas. Durch eine effiziente Steuerung der Wärmeableitung im Projektordesign verhindert LMI thermischen Verschleiß und erhöht die Lebensdauer des Sensors. Das Ergebnis ist ein sehr heller Projektor, der bis zu 10 Jahre im Dauerbetrieb läuft.
Erfahren Sie mehr über die Inline-Inspektion mit Streifenlichtprojektion
Wenn Sie mehr über die Streifenlichtprojektion als 3D-Inline-Inspektionsanwendung erfahren wollen, lesen Sie diesen Artikel über den neuen Gocator 3210 mit Hardwarebeschleunigung in Automobilanwendungen.