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Sensorik 3D-Smart-Sensoren für Highspeed-Inspektion

| Redakteur: Gudrun Zehrer

Stemmer Imaging stellt drei Produktserien zur Inline-Qualitätsprüfung von LMI Technologies vor: Die 3D-Laserprofil- und Snapshot-Sensoren aus der Gocator-Reihe sowie der Go-Max Smart Vision Accelerator, ein Plug-and-Play-Gerät zur Sensorbeschleunigung.

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Die 3D-Messsensoren der Gocator-Familie zeichnen sich durch ihre integrierten 3D-Verarbeitungs- und Messfunktionen aus. Die Gocator-Modelle sind in äußerst kompakten, IP67-konformen Gehäusen untergebracht und daher für Anwendungen mit engen Platzverhältnissen prädestiniert. Im Bild der LMI-Gocator-2510.
Die 3D-Messsensoren der Gocator-Familie zeichnen sich durch ihre integrierten 3D-Verarbeitungs- und Messfunktionen aus. Die Gocator-Modelle sind in äußerst kompakten, IP67-konformen Gehäusen untergebracht und daher für Anwendungen mit engen Platzverhältnissen prädestiniert. Im Bild der LMI-Gocator-2510.
(Bild: Stemmer Imaging)

Die 3D-Smart-Sensoren der 2500-Serie werden als die schnellsten und kompaktesten Linienprofilsensoren der Gocator-Reihe vorgestellt. Der Gocator 3504 ist laut Stemmer der 3D-Snapshot-Sensor mit der höchsten XY-Auflösung, der derzeit am Markt erhältlich ist. Go-Max kann jeden Gocator beschleunigen, indem dem Sensor (oder Sensornetzwerk) eine massive GPU-gesteuerte Datenverarbeitungsleistung hinzugefügt wird.

3D-Messsensoren äußerst kompakt

Die 3D-Messsensoren der Gocator-Familie zeichnen sich durch ihre integrierten 3D-Verarbeitungs- und Messfunktionen aus, bei denen keine zusätzlichen Controller oder PCs erforderlich sind. Die Gocator-Modelle sind in ultrakompakten, IP67-konformen Gehäusen untergebracht und daher für Anwendungen mit engen Platzverhältnissen prädestiniert.

Highspeed-Inspektion von beweglichen Teilen

Die Serie Gocator 2500 wurde speziell für die Highspeed-3D-Inspektion von Kleinteilen wie Elektronikkomponenten entwickelt. Ein 3-Megapixel-Highspeed-Sensor und eine maßgeschneiderte Megapixel-Optik bieten X- und Z-Auflösungen im Mikrometerbereich bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten von bis zu 10 kHz. Die völlig autarke Gocator-2500-Serie verfügt über einen blauen Laser sowie eine innovative Optik und eignet sich für die Inspektion anspruchsvoller spiegelnder Oberflächen, wie sie in der Unterhaltungselektronik üblich sind.

Aufgrund spezieller FPGA-Verarbeitung mit integrierten Messwerkzeugen für 3D-Ausrichtung, Segmentierung und 3D-Merkmalsextraktion können die Gocator-2500-Sensoren den kompletten Verarbeitungsprozess bedienen – von den Rohbilddaten bis hin zu 3D-Ergebnissen und Pass/Fail-Entscheidung.

Smart-Sensoren für vielfältige Anwendungen

Die Smart-Sensoren Gocator 2510 und 2520 lassen sich mit einem Messbereich von bis zu 25 mm und einem Sichtfeld (FOV) von bis zu 33,5 mm für die verschiedensten Anwendungen einsetzen. Die X-Auflösung von 8 µm prädestiniert den Gocator 2510 für die Inspektion kleinster Merkmale, während das große Sichtfeld des Gocator 2520 einen breiten Messbereich abdeckt. So sollen weniger Sensoren benötigt werden.

Vollständige 3D-Inspektion mit einem einzigen Snapshot

Der Gocator 3504 mit Stereokamera-Sensordesign bietet laut Stemmer Imaging die höchste Auflösung auf dem Markt der 3D-Snapshot-Sensoren. Die Kombination aus 6,7 µm XY-Auflösung und 0,2 µm Z-Wiederholgenauigkeit erlaubt Präzision im Submikrometerbereich und macht diesen Sensor ideal für die Inspektion von Kleinstteilen. Alle Modelle sind werkskalibriert und sofort einsatzbereit und eignen sich für Inline-Anwendungen, bei denen Objekte vorübergehend stationär sind, wie z.B. robotergeführte Pick-and-Place-Anwendungen. Bei Snapshot-Sensoren ruht das Zielobjekt während der Bildaufnahme, wodurch die Kosten für Komponenten teurer Bewegungssysteme (wie etwa Drehgeber), sowie die entsprechenden Fehler aufgrund von Vibration minimiert werden können.

Die neue Dual-Core-Steuerung des Sensors sorgt für eine deutliche schnellere Onboard-Verarbeitung und damit für höhere Inline-Produktionsgeschwindigkeiten. Der Messbereich liegt bei 8 mm. Das Sichtfeld umfasst Bereiche von 12,5 x 14,6 mm bis 13,4 x 14,7 mm, lässt sich aber mit Hilfe der 3D-Stitching-Funktion zusätzlich erweitern. Diese Funktion ermöglicht das automatische Erstellen einer einzigen hochauflösenden 3D-Aufnahme aus den 3D-Bilddaten mehrerer Einzelaufnahmen.

Für hochpräzise Oberflächen- und Geometrieprüfung

Der Gocator 3504 ist für die hochpräzise Oberflächen- und Geometrieprüfung konzipiert. Das Stereokameradesign reduziert Datenverlust, der beispielsweise entstehen kann, wenn Okklusionen in der Oberfläche auftreten, die in einer Einzelkamerakonfiguration das projizierte Licht oder die Sicht der Kamera blockieren könnten. So lässt sich der Snapshot-Sensor in einer Vielzahl von Anwendungen im Elektronik- und Medizinbereich einsetzen wie z.B. zur Prüfung auf Koplanarität von Steckverbindern und Stiften, auf Oberflächenplanheit, zur Drahterkennung sowie zur Stentprüfung.

Beschleunigte 3D-Inspektion

Alle Gocator-Modelle verfügen über leistungsstarke On-Board-Verarbeitungsfunktionen. Jedoch ist für Highspeed-Produktionslinien oft eine noch schnellere Verarbeitung erforderlich. Der Go-Max Smart Vision Accelerator ist eine kosteneffiziente, skalierbare Hardwarelösung, mit der jeder Gocator beschleunigt werden kann, ohne dass ein PC erforderlich ist. Dieses kompakte Gerät beschleunigt den Sensor, indem es einen Teil der Datenverarbeitung (einschließlich Punktwolkenerzeugung, 3D-Messung und SPS/Roboterkommunikation) übernimmt.

Durch die Bereitstellung einer Server-Datenverarbeitungsleistung von 1,5 TeraFLOP/s mit seinem integrierten NVIDIA-Modul Jetson TX2 (einschließlich eines Grafikprozessors mit 256 CUDA-Recheneinheiten und eines 64-Bit-Quad-Core-ARM-Prozessors) ermöglicht Go-Max schnellere Zykluszeiten und verbessert die Gesamtinspektionsleistung. Eine bis zu 50-fache Sensorbeschleunigung ist ohne PC oder Controller möglich.

Große Datenverarbeitungsleistung hinzufügbar

Mit der Plug-and-Play-Funktionalität von Go-Max lassen sich jedem Gocator-Sensor oder Multi-Sensor-Netzwerk schnell und einfach eine große Datenverarbeitungsleistung hinzufügen. Go-Max verfügt über ein dezentrales Design, das auf Peer-to-Peer-Netzwerken basiert und damit eine einfache Beschleunigung von Multi-Sensor-Netzwerken ermöglicht. Auf diese Weise können mehrere Gocator-Sensoren gleichzeitig beschleunigt sowie mehrere Go-Max-Einheiten hinzugefügt werden, um spezifische Prüfanforderungen zu erfüllen.

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