Sammen har vi overblik over mere: 3D-vision-kameraer med Time-of-Flight-teknologi

27-04-2023

Industriel automatisering har brug for optimale øjne: 3D-kameraer med Time-of-Flight-teknologi (3D-ToF). I et projekt, der går på tværs af forskellige områder, har SICK lanceret to sådanne vision-systemer på det rigtige tidspunkt, som hver især sætter standarder inden for deres felt.

Action i Industri 4.0-produktionen: 12 pakker korrekt på pallen: check, tolv pakker korrekt på pallen: check, tolv pakker korrekt på pallen: check – plukningen kører som smurt, en sag for blå. I mellemtiden henter en mobil robot flere paller, og da en medarbejder kommer lidt tæt på den på vej gennem fabrikshallen, sænker den straks farten – en sag for gul.

Blå står for de højeste automatiseringskrav eller produktlinjen Visionary-T Mini, den første linje, hvor SICK har samarbejdet med Microsoft om 3D-ToF-teknologien. Og gul står for kameraet safeVisionary2, som ved første øjekast næsten ligner Mini bortset fra farven, men som er det første 3D ToF-kamera i verden, der har opnået den høje sikkerhedscertificering Performance Level c i henhold til EN 13849. Begge er såkaldte 3D-snapshot-kameraer, der bruges af industrikunder inden for en lang række brancher.

The sensors safeVisionary2 and Visionary-T Mini.
The sensors safeVisionary2 and Visionary-T Mini.

Fokuspunkt programmerbarhed eller sikkerhed

The Visionary-T Mini.

Det særlige ved vores blå kamera er ikke kun dets kompakthed, robusthed og fremragende datakvalitet, men også dets programmerbarhed. Denne såkaldte edge computing gør det muligt at programmere apps direkte i sensoren. Afhængigt af hvilken applikation, der skal løses med sensoren, kan kunden selv vælge den passende software, altså software-defined sensing. Ud over kameraet leveres enheden med computerkapacitet, og det er det, der gør den så alsidig," understreger Dr. Anatoly Sherman, Head of 3D Snapshot, Product Management & Applications Engineering.

Industriel Billedbehandling
Aldrig har 3D Machine Vision været nemmere
Visionary-T Mini
Sikre kamerasystemer
Sikker 3D-registrering af omgivelserne åbner op for nye perspektiver
safeVisionary2

I forbindelse med den gule safeVisionary2 gemmer den største fordel sig derimod allerede i produktnavnet: sikkerhed. Det betyder frem for alt kollisionsbeskyttelse til mobile robotter, et 3D-beskyttelsesfelt til kollaborative robotter eller faldsikring til servicerobotter. "Vores gule kameraer er certificeret til dette formål – i dette tilfælde af TÜV. Det gælder også den integrerede software. Den befinder sig allerede i enheden her, da safeVisionary2 er et sikkerhedsprodukt. Brugeren skal blot justere nogle få integrerings- og anvendelsesrelaterede parametre og kan derefter sætte kameraet i drift," forklarer Torsten Rapp, Head of Business Unit Autonomous Safety, om de forskellige anvendelsesområder for de to kamerasensorer.

 

A cleaning machine is equipped with the safeVisionary2 sensor and is thus prevented from crashing.
A cleaning machine is equipped with the safeVisionary2 sensor and is thus prevented from crashing.

Ud over teknologien er der dog noget andet, der gør disse kameraer specielle: det første samarbejde på tværs af områder nogensinde i udviklingen.

“Vores kunder ser konstant på deres produktivitet og ønsker stadig hurtigere omkostningseffektive løsninger med så meget merværdi som muligt,” siger Sherman. “Det var det rigtige tidspunkt for os at udvide vores interne samarbejde på og for første gang at udvikle et særligt tilpasningsdygtigt programmerbart 'blåt' kamera og et sikkerhedsorienteret 'gult' kamera i ét projekt helt fra begyndelsen.” Det blå team bidrog til det mangeårige udviklingsarbejde med sin ekspertise inden for 3D, mens det gule team bidrog med sin viden om sikkerhed.

The Visionary-T Mini delivers excellent intensity and distance results even with moving objects.
The Visionary-T Mini delivers excellent intensity and distance results even with moving objects.

Ny fremgangsmåde – ny tænkemåde

En sådan opgave krævede også, at alle involverede ændrede tankegang. Visse frihedsgrader ved udviklingen af en blå automationssensor blev nemlig begrænset af processen for den sikre variant: “Ja, vi måtte alle sammen til tider i gøre en ekstra indsats forhold til vores ønskede kundecentrering, men det var det værd,” udtaler Rapp med overbevisning. Den nye tilgang gjorde det muligt relativt hurtigt at lancere to produkter på markedet, som straks blev genstand for stor efterspørgsel.

For de involverede er projektet et vellykket eksempel på, hvordan SICK kan gribe yderligere sensorikudvikling an i fremtiden. Fremtiden inden for industrien bevæger sig fra automatisering til autonomisering og komplet netværksopbygning mellem maskiner og sensorer i form af en adaptiv produktion.

Det er målet at evaluere alle registrerede produktionsdata med intelligente algoritmer i real-tid og være i stand til løbende at tilpasse processerne. Det er sådan, det fuldstændigt digitaliserede og netværksforbundne produktionsmiljø skal skabes. “Vores vision-systemer, som også arbejder i real-tid, er en god byggesten,” siger Rapp. Som “øjne” leverer kameraerne præcis de 3D-data af høj kvalitet, der er nødvendige for optimale autonome beslutninger. “Og uden gode øjne støder man, som bekendt, hurtigt mod sine grænser,” tilføjer Sherman.

3D-Time-of-Flight-teknologi: præcise 3D-data i real-tid

3D Time-of-Flight (3D-ToF) er måling af time-of-flight for et lyssignal mellem et kamera og en målscene på samme tid for hvert billedpunkt. Når ankomsttiden eller faseforskydningen for det reflekterede lys er kendt, kan afstanden til objektet bestemmes, og der kan skabes et afstandsbillede. Visionary-T Mini fra SICK leverer for eksempel mere end 6,5 millioner 3D-afstandsdata pr. sekund – endda meget stabilt. Time-of-flight-lysmålingen, også kendt som 3D-snapshot-teknologi, kan endda registrere scener uden bevægelser i tre dimensioner uden at skulle bevæge aktuatorer eller mekaniske dele i kameraet.

Momentum: magasin vedr. årsberetning 2022

Det kan betale sig at undersøge succeshistorier for momentum. Hvad var det øjeblik eller den lejlighed, der var starten til det hele og gjorde det til en succes?

Artiklerne i vores magasin viser, at momentum ikke er en tilfældighed og mere end en sammenkædning af heldige omstændigheder. Momentum stammer fra intuition, inspiration, erfaring, kompetence og lidenskab.

 

Læs også de andre artikler fra vores årsberetning 2022

Flere artikler fra SICK Sensor Blog

SICK og SOTO: En ny mobil robot til den industrielle produktion

Læs mere

Af sted ind i den industrielle sikkerhedstekniks tredje dimension

Læs mere

Som førende producent af bæredygtige emballageløsninger revolutionerer DS Smith sine logistikprocesser med 3D-måling

Læs mere