6 recursos que permitem que scanners 3D de nível industrial enfrentem os desafios de seus projetos em configurações exigentes

No início deste mês, a Photoneo lançou a nova geração do PhoXi 3D Scanner com muitas atualizações significativas. Por que fizemos essas mudanças e como elas ajudarão os clientes em suas aplicações industriais? Marcel Svec, diretor de detecção 3D da Photoneo, e Svorad Stolc, chefe de P&D, ajudam a responder a essas perguntas no artigo a seguir.

Desempenho estável em condições industriais difíceis

A crescente necessidade de automação inteligente causou essa visão 3D , como parte integrante da robótica guiada por visão, tem sido continuamente expansão para novos mercados . Gradualmente, a visão 3D entrou em áreas de aplicação, como orientação de robôs, coleta de escaninhos, manuseio avançado de objetos, despaletização, correção de caminho, montagem, controle de qualidade, inspeção ou avaliação de formas.

Essas soluções de automação geralmente precisam ser implementadas em ambientes industriais desafiadores que expõem os sistemas de visão 3D a poeira, umidade, água, luz ambiente ou temperaturas altas, baixas e até variações . Esses fatores impõem requisitos exigentes tanto no hardware quanto no desempenho dos sistemas de visão 3D. Os melhores dispositivos de digitalização 3D precisam ser totalmente otimizados e fornecer precisão micrométrica e alta resolução – mas também precisam resistir a ambientes industriais hostis para manter seu desempenho de alta qualidade em condições difíceis. Existem vários aspectos que afetam a durabilidade dos sistemas de visão 3D modernos e ajudam a manter seu desempenho estável e preciso em circunstâncias desafiadoras. Em que eles residem?

Estabilização térmica

Para ampliar a gama de aplicações possíveis e garantir que um scanner 3D forneça um desempenho estável e confiável não apenas em altas ou baixas temperaturas mas também sob condições térmicas variáveis ​​ – o que geralmente representa um grande desafio para os sistemas de visão 3D – ele precisa apresentar um modelo de calibração térmica avançado . Esse recurso permitirá que você implante seu scanner em aplicativos que exigem exposição do dispositivo a condições térmicas realmente exigentes e seu desempenho permanecerá inalterado.

Power over Ethernet

Muitas vezes, os dispositivos de digitalização 3D apresentam dois conectores diferentes - conectores personalizados que fornecem energia e conectores Ethernet ou USB que permitem a comunicação de dados. Esta configuração é mais dispendiosa, mais complicada no que diz respeito à instalação e também pode apresentar mais limitações, por exemplo no comprimento do cabo.

PoE – Power over Ethernet , é uma solução técnica elegante que fornece dados e energia em um único cabo. Ele oferece muitos benefícios que o tornam a escolha preferida para adoção em ambientes industriais. O PoE é confiável, estável e robusto. É econômico em termos de instalação e manutenção, e também seguro, pois garante proteção contra sobrecorrente, subcorrente e falha. O PoE oferece grande flexibilidade, pois é baseado em padrões, garantindo a interoperabilidade entre diferentes fornecedores. Outra vantagem do PoE é que ele permite que os usuários usem cabos com mais de 30 m.

Embora PoE seja a opção preferida, decidimos oferecer suporte a dois padrões para atender às necessidades de todos os clientes - para que os usuários possam alimentar seus dispositivos também em 24 V . Essa alternativa também é confiável e segura, operando com circuitos limitadores para proteção contra curtos-circuitos. Outra vantagem é que 24 V tem maior capacidade de passagem, o que ajuda os dispositivos a sobreviver melhor a quedas de tensão. Em caso de acidente, não há risco de ferimentos pessoais.

IP65:à prova de poeira e resistente à água

A alta qualidade mecânica não apenas garante que o dispositivo possa funcionar de forma confiável em condições desafiadoras sem sofrer nenhum dano, mas também minimiza o risco de manutenção desnecessária e custos de reparo relacionados. O sistema universal de classificação de IP fornece aos compradores e usuários uma descrição muito exata de como é seguro usar um dispositivo em ambientes e aplicativos específicos. A classificação IP consiste em dois dígitos. O primeiro dígito indica quanta intrusão sólida o produto pode suportar e o segundo dígito indica o grau de tolerância à água.

Os scanners 3D de nível industrial devem apontar para um mínimo de IP65. Scanners com esta classificação são totalmente à prova de poeira e protegidos contra jatos de água de 6,3 mm de baixa pressão vindos de qualquer direção e em qualquer ângulo . Assim, você pode usar os scanners em salas empoeiradas ou úmidas, sem precisar se preocupar com a entrada de partículas sólidas e líquidas no invólucro e danos ao dispositivo. Ainda assim, embora esses ambientes não danifiquem o dispositivo, eles geralmente não são ideais se você precisar obter varreduras de alta qualidade e baixo ruído, pois afetam significativamente as condições ópticas da aquisição.

Conectores M12

Conectores M12 tornaram-se a escolha preferida para aplicações industriais por vários motivos. Conectores com travas aparafusadas fornecem conexão confiável e segura , e seu design circular garante robustez imbatível que protege o dispositivo contra poeira, umidade e outros contaminantes, mas também contra os efeitos potenciais de impacto, vibração ou mudanças de temperatura. Uma grande vantagem também é seu tamanho compacto em relação à crescente necessidade em aplicações industriais para a miniaturização de componentes e as crescentes demandas por energia e transmissão de dados.

GPU rápida

O tempo é um fator crítico na digitalização 3D, portanto, fizemos melhorias significativas a esse respeito também. Utilizando o poder do NVIDIA Jetson TX2, a nova geração do PhoXi 3D Scanner permite que os usuários economizem 40% do tempo de computação , o que representa 200 ms do tempo geral de verificação . Isso pode encurtar o tempo de ciclo ou, no caso de uma aquisição mais longa, fornecer dados de maior qualidade e em menos tempo do que antes. Outra vantagem de usar uma GPU é que a computação é executada no dispositivo, o que economiza recursos do PC, deixando espaço para mais aplicativos do usuário.

Firmware poderoso

Como o software e o firmware são componentes inextricáveis ​​de qualquer sistema de visão 3D, era importante fazer atualizações nessas áreas também. Juntamente com as melhorias gerais, o firmware agora oferece mais configurações de usuário para melhor controle de todo o processo de digitalização . Ele também vem com algoritmos atualizados para supressão de luz ambiente , graças ao qual os scanners 3D oferecem desempenho superior mesmo em configurações de luz ambiente brilhante - um fator que geralmente representa grandes desafios para os sistemas de visão 3D.

Outra grande atualização está relacionada à filtragem de reflexão – os novos algoritmos inteligentes removem artefatos que ocorrem em áreas de geometrias de cena complexas onde a reflexão de padrões projetados causa ruído e medições incorretas. Isso acontece com qualquer tipo de dispositivo de digitalização que usa seu próprio método de iluminação. Graças ao novo filtro de reflexão, os scanners 3D eliminam significativamente as medições erradas.

Leia mais sobre supressão de luz ambiente e filtragem de interreflexão em outro post de blog que estamos preparando para você.