System wizyjny 3D dla wszystkich przypadków

W przypadku kontroli części użytkownicy mogą wybierać spośród kilku sprawdzonych technologii. Podjęcie decyzji na rzecz systemów wizyjnych skutkuje zadaniem pytania: Czy potrzebna jest kontrola w 2D czy 3D i jak wiele wysiłku wymaga wdrożenie danego rozwiązania? W zależności od zastosowania, sprawdzony system wizyjny 2D jest często pierwszym wyborem, nawet jeśli (teoretyczne) zalety przetwarzania obrazu w 3D mogą być oczywiste.
Dzieje się tak z dwóch powodów. Po pierwsze, do tej pory nie istniał żaden system wizyjny 3D, który spełniałby wymagania większości zastosowań pod względem łatwości obsługi i kosztów. Trójwymiarowa inspekcja wizyjna była po prostu zbyt droga i skomplikowana dla większości firm. Ponadto istniało niewiele narzędzi wizyjnych, które pracowałyby z prawdziwymi obrazami 3D. W związku z tym, aby faktycznie rozwiązać daną aplikację, należało zainstalować dodatkowy komputer PC. Skutkowało to nie tylko potrzebą większej przestrzeni, ale także wymaganiami w zakresie programowania. Drugim powodem jest fakt, że inspekcja 2D z użyciem inteligentnej kamery działa bardzo sprawnie i charakteryzuje się znaczną łatwością użytkowania. Dlatego w wielu przypadkach nie ma lub nie było potrzeby dokonywania kosztownego i trudnego przejścia do systemu kontroli 3D.

Nowe możliwości dla automatycznej inspekcji 3D

Sytuacja ta ulega zmianie wraz z wprowadzeniem systemu wizyjnego In-Sight 3D-L4000 firmy Cognex, specjalizującej się w wizji maszynowej. Ta wyjątkowa, inteligentna kamera zapewnia inżynierom szybkie, dokładne i ekonomiczne rozwiązanie w zakresie kontroli, prowadzenia i pomiarów na zautomatyzowanych liniach produkcyjnych. In-Sight 3D-L4000 oferuje wszechstronny zestaw narzędzi wizyjnych 3D, które są równie łatwe w użyciu, jak sprawdzone w branży narzędzia wizyjne 2D firmy Cognex. Jest to możliwe dzięki stabilnemu środowisku arkusza kalkulacyjnego In-Sight. Ponadto, opatentowana optyka niebieskiego lasera bez efektu plamki jest pierwszą w branży, która umożliwia rejestrowanie wysokiej jakości obrazów 3D.

Optyka niebieskiego lasera

Użytkownikom przetwarzającym obrazy 3D zapewne znane jest poniżej zagadnienie. Zazwyczaj systemy obrazowania 3D zmagają się z efektem plamki, czyli efektami świetlnymi występującymi, gdy światło lasera jest rozpraszane z powierzchni części z powrotem do systemu obrazowania. Efekt plamki stanowi problem w istniejących systemach wizyjnych 3D, ponieważ zmienia wygląd części i zmniejsza dokładność obrazu. System może jedynie oszacować, gdzie znajduje się laser. Do tej pory żaden system 3D nie był w stanie wyeliminować efektu plamki i tym samym wytworzyć wystarczająco dobrych obrazów, aby przeprowadzać wiarygodne inspekcje w 3D.
Jednak rodzaj lasera zastosowanego w urządzeniu In-Sight 3D-L4000 stanowi dowód na istotny postęp techniczny w dziedzinie obrazowania laserowego i jest powodem uzyskiwania doskonałych wyników. 3D-L4000 eliminuje efekt plamki dzięki zastosowaniu specjalnego lasera w zakresie światła niebieskiego. W rezultacie przetwornik obrazu widzi wyraźną linię lasera, co skutkuje większą dokładnością obrazów 3D. Ponadto laser zapewnia własne oświetlenie zarówno dla obrazów 3D, jak i 2D – system nie wymaga żadnego zewnętrznego oświetlenia.

W zestawie: Inteligentne przetwarzanie na rzeczywistych obrazach chmur punktów 3D

W większości „tradycyjnych” laserowych systemów wizyjnych 3D, głowica laserowa rejestruje obraz, który jest przesyłany do komputera w celu przetworzenia. Jednocześnie systemy te oferują ograniczony wybór narzędzi, z których większość może być używana tylko do prostych pomiarów wysokości. Zależność od programowania z użyciem komputera sprawia, że kontrole 3D są opłacalne tylko w przypadku bardzo złożonych zastosowań. Dlatego In-Sight 3D-L4000 posiada wbudowaną moc obliczeniową. Pozwala to narzędziom wizyjnym na wykonywanie prawdziwych inspekcji chmur punktów 3D bez potrzeby stosowania zewnętrznego kontrolera lub oprogramowania komputerowego innych firm. Przyjemną korzyścią uboczną jest to, że dzięki wbudowanemu przetwarzaniu, analiza obrazu może być zakończona w bardzo krótkim czasie.

W przeszłości wizualną kontrolę 3D trudno było zrozumieć i zastosować. Większość istniejących systemów przekształca dane 3D na obrazy 2D. W ten sposób wysokość punktu jest przedstawiana jako wartość w odcieniach szarości. Tak więc, aby zrozumieć informację o wysokości, używa się fałszywej reprezentacji kolorystycznej rasteryzowanego obrazu 3D w obrazie 2D. W tej reprezentacji bardzo trudno jest dostrzec i skutecznie przetworzyć niuanse części 3D. Powszechnie stosowaną metodą jest przekształcenie fragmentu rasteryzowanego obrazu 2D w profil wysokości 1D. Jednakże, dzięki nowej technologii zastosowanej w urządzeniu 3D-L4000, obraz jest czystą chmurą punktów; to co widzisz i oceniasz jest prawdziwym obrazem 3D, a nie redukcją do profilu wysokości 1D. A ponieważ inspekcja 3D jest nowością dla większości użytkowników, narzędzia 3D zostały zaprojektowane tak, aby każdy mógł je w pełni zrozumieć i wykorzystać. Innymi słowy, wykonujesz właściwie tę samą pracę, ale inaczej niż wcześniej – pracujesz na obrazie, który wygląda dokładnie tak, jak sama część.

Intuicyjna konfiguracja z zaawansowanymi narzędziami inspekcji 3D – bez umiejętności programowania

Inną nową cechą technologii In-Sight 3D-L4000 jest wykorzystanie intuicyjnego interfejsu programistycznego In-Sight Spreadsheet do szybkiego i łatwego konfigurowania i uruchamiania aplikacji 3D bez potrzeby programowania czy zewnętrznego przetwarzania. Upraszcza to tworzenie aplikacji i usprawnia integrację fabryczną dzięki kompletnemu zestawowi funkcji wejścia/wyjścia i komunikacji. Pozwala również na połączenie narzędzi wizyjnych 2D i 3D w tej samej aplikacji, co przyspiesza wdrożenie.

In-Sight 3D-L4000 obejmuje wszystkie tradycyjne narzędzia pomiarowe 3D, jakich oczekuje się od systemu wizyjnego 3D, takie jak wyznaczanie płaszczyzny i wysokości. Ponadto posiada kompleksowy zestaw narzędzi wizyjnych 3D, takich jak PatMax3D, Blob3D, 3D Geometry i wiele innych, zaprojektowanych od podstaw dla kontroli w rzeczywistej przestrzeni 3D. Ułatwia to pomiar oraz identyfikację części lub nieregularności na powierzchni, jak również szczelin, krawędzi i kątów – nawet w przypadku części o złożonej geometrii, takich jak tłoki lub zawiasy.

Szeroka gama zastosowań

Zaawansowane rozwiązania techniczne i przyjazne użytkownikowi funkcje sprawiają, że nowe urządzenie 3D-L4000 idealnie nadaje się do szerokiego zakresu zastosowań w wielu branżach, w tym w przemyśle produktów spożywczych, produktów konsumenckich, opakowaniowych, motoryzacyjnym, urządzeń medycznych i elektronicznym. Ogromna łatwość obsługi oraz fakt, że do konfiguracji i obróbki nie jest wymagany zewnętrzny komputer, a zatem nie są wymagane umiejętności programistyczne, sprawiają, że obrazowanie 3D z wykorzystaniem lasera staje się w końcu realną i niedrogą opcją. Inżynierowie automatycy naprawdę mogą teraz wybierać między 2D i 3D.

www.cognex.com

źródło: Cognex