3D-Bildverarbeitungssystemen haftete lange Zeit der Ruf an, für den Inline-Einsatz in Produktionslinien nicht schnell genug zu sein, um die vorgegebenen Anforderungen an die Wirtschaftlichkeit zu erfüllen. Der kanadische Hersteller Teledyne Dalsa hat mit der Z-Trak2-Serie nun neue 3D-Profilsensoren vorgestellt, mit denen deutlich höhere Geschwindigkeiten in 3D-Bildverarbeitungsapplikationen erzielt werden können und die zudem ein größeres Sichtfeld, verbesserte HDR-Möglichkeiten (High Dynamic Range) und eine 5-GigE-Schnittstelle bieten, um den Herausforderungen heutiger Inline-3D-Bildverarbeitungsanwendungen gerecht zu werden.
Z-Trak2 arbeitet auf Basis der bewährten Triangulationsmethode und nutzt dafür einen im Gehäuse integrierten Laser sowie einen in einem bekannten Winkel ausgerichteten Bildsensor mit 2.048 Bildpunkten pro Profil. Um Anwendern die Integration des 3D-Profilsensors in die Anlagen zu vereinfachen, sind alle Z-Trak2-Modelle bereits werkseitig kalibriert und somit ohne größeren Aufwand einbaufertig.
Schnell und genau
Die wesentliche Besonderheit des Z-Trak2 besteht in der hohen Geschwindigkeit der neuen 3D-Profilsensorgeneration. Sie liegt bei der Modellreihe Z-Trak2 V bei 10.000 und bei den Modellen Z-Trak2 S sogar bei 45.000 Profilen/s. Diese Geschwindigkeiten sind in zahlreichen Inline-Anwendungen ausreichend und ermöglichen dadurch eine verbesserte Gesamtproduktivität von Anlagen, in denen die sichere Erkennung von Maßabweichungen in x-, y- und z-Richtung entscheidend für die Produktqualität ist. Durch den Einsatz von 1 GigE-Schnittstellen oder bei Z-Trak2 S sogar mit der Option, die schnellere 2,5 oder sogar 5 GigE-Technologie einzusetzen, ist sichergestellt, dass die hohen Datenmengen der 3D-Sensoren ohne Verzögerungen an die zugehörigen Recheneinheiten transferiert werden können.
Um Anwendern für ihre jeweilige Aufgabenstellung eine geeignete Lösung anbieten zu können, hat Teledyne Dalsa die 3D-Profilsensoren auch bezüglich der Arbeitsabstände und Messbereiche bzw. Tiefenschärfen abgestuft. So ist Z-Trak2 V in vier Modellen mit horizontalen Sichtfeldern von minimal 46 mm bis hin zu maximal 978 mm erhältlich und deckt dabei Tiefenschärfen von 30, 100, 250 und 600 mm ab. Die schnellere Serie Z-Trak2 S umfasst noch zwei weitere Varianten zwischen 9 und 27 mm Arbeitsabstand und 4 beziehungsweise 15 mm Tiefenschärfe.
Mit Auflösungen in Z-Richtung, die je nach Modell zwischen 1 und 120 µm liegen, lassen sich bereits kleinste Höhenabweichungen von inspizierten Produkten messen, um auf diese Weise fehlerhafte Produkte schnell und sicher zu erkennen und aus dem Produktionsprozess zu nehmen.
Breites Anwendungsfeld
Neben der hohen Geschwindigkeit und Auflösung weist Z-Trak2 einige weitere interessante Merkmale auf. So ermöglichen integrierte HDR- und Reflexionskompensationsalgorithmen die Verarbeitung in einer einzigen Aufnahme selbst dann, wenn für die Bildverarbeitung schwierige Situationen wie z.B. Objektoberflächen mit unterschiedlichem Reflexionsgrad vorliegen. Aufgrund der Reflexionseigenschaften von Kunststoff ist blaues Laserlicht zur Prüfung von Objekten aus diesem Material besonders geeignet. Teledyne Dalsa hat aus diesem Grund ein Z-Trak2-Modell mit einem blauen Laser ausgestattet.
Für Anwendungen, in denen das Sichtfeld eines 3D-Profilsensors nicht ausreicht, können mehrere Z-Trak2-Sensoren miteinander kombiniert und auf einfache Weise synchronisiert werden, um einen einheitlichen Messraum zu schaffen. Diese Option bietet sich unter anderem dann an, wenn größere Objekte auf relativ kleine Defekte überprüft werden sollen. Auch bei Objekten, die eine 360-Grad-Inspektion erfordern, ermöglicht die Kombination mehrerer Z-Trak2-Profilsensoren leistungsfähige Lösungen. Durch diese Merkmale sowie das robuste und kompakte IP67-Gehäuse eignen sich die Stand-Alone-Systeme der Z-Trak2-Serie für verschiedenste Anwendungen zur Inline-Höhenmessung in zahlreichen Marktsegmenten wie unter anderem in der Elektronik- und Halbleiterproduktion, in der Robotik, der Automobilfertigung und der Fabrikautomation.
