Photoneo – pramoninių 3D skenerių gamintojas. Jo PhoXi skeneriai ir MotionCam-3D kameros naudojami ten, kur reikia tikslaus erdvinio vaizdo: robotui ieškant detalių, matuojant formą ar tikrinant gaminius. Mes dirbame su abiem šeimomis ir jas taikome kartu su pramoniniais robotais. Šiame straipsnyje – kuo jie skiriasi ir kada rinktis kurį.
Kaip veikia Photoneo skeneriai
Abi šeimos remiasi struktūrine šviesa. Skeneris ant objekto projektuoja raštą, kamera stebi, kaip raštas deformuojasi ant paviršiaus, ir iš to apskaičiuoja gylį. Rezultatas – taškų debesis su tikslia kiekvieno taško padėtimi, be to, gaunamas ir 2D vaizdas. Bendrą 3D technologijų palyginimą rasite straipsnyje 3D mašininis matymas pramonėje.
Esminis skirtumas – jautrumas judesiui. Klasikinė struktūrinė šviesa, kurią naudoja PhoXi, jautri judesiui, todėl objektas skenavimo metu turi stovėti. MotionCam-3D naudoja, kaip ją vadina gamintojas, „lygiagrečią struktūrinę šviesą“ ir specialų mozaikinio užrakto (mosaic shutter) CMOS jutiklį, todėl gali skenuoti ir judančius objektus.
PhoXi: statiniams objektams, kai svarbiausias tikslumas
PhoXi skeneriai skirti nejudantiems objektams, kai reikia kuo didesnio tikslumo ir raiškos. Pagal gamintojo duomenis PhoXi 3D Scanner M:
- skenavimo diapazonas – apie 458–1118 mm;
- iki 3,2 mln. taškų per vieną skenavimą;
- kalibravimo tikslumas – apie 0,1 mm (1 sigma);
- skenavimo laikas – 250–2500 ms.
Visos PhoXi šeimos tikslumas, pagal gamintojo duomenis, yra 25–500 µm, priklausomai nuo modelio.
PhoXi tinka, kai:
- detalė per skenavimą stovi – guli dėžėje, ant stalo ar padėklo;
- reikia didelio tikslumo matavimams ar formos kontrolei;
- robotas ieško detalių netvarkingoje krūvoje ir jam reikia tikslaus paėmimo taško;
- keli šimtai milisekundžių ar kelios sekundės skenavimo neriboja ciklo.
MotionCam-3D: judantiems objektams
MotionCam-3D skirta atvejams, kai klasikinės struktūrinės šviesos nepakanka, – kai objektas juda. Pagal gamintojo duomenis:
- skenuoja judančius objektus – gamintojas nurodo iki 40 m/s be judesio suliejimo;
- raiška – iki maždaug 2 Mpx;
- apie 20 kadrų per sekundę (priklauso nuo modelio).
MotionCam-3D tinka, kai:
- detalės juda konvejeriu ir jų negalima sustabdyti;
- skeneris sumontuotas ant judančio roboto ir skenuoja judesio metu;
- reikia nuolatinio 3D vaizdo srauto, o ne pavienių skenų.
Paprasta taisyklė: jei objektą galima sustabdyti ir svarbiausias tikslumas – rinkitės PhoXi; jei objektas ar skeneris juda – MotionCam-3D. Jei reikia apimti didelę sceną ir pakanka milimetrų ar centimetrų tikslumo, verta įvertinti ToF 3D kameras.
Kaip Photoneo skenerius naudojame su robotais
Hand-eye kalibravimas
Kad robotas galėtų naudoti skenerio duomenis, atliekamas hand-eye kalibravimas: nustatoma tiksli skenerio padėtis roboto atžvilgiu. Tada skeneryje rastas taškas perskaičiuojamas į roboto koordinates. Šis žingsnis lemia, ar didelis skenerio tikslumas virs ir dideliu roboto judesio tikslumu, todėl kalibravimą visada tikriname atskirai.
Robotas nukreipia skenerį
Skeneris gali būti pritvirtintas virš darbo zonos arba laikomas roboto. Antruoju atveju robotas pats nukreipia skenerį į reikiamą vietą, gali nuskenuoti objektą iš kelių pusių ir parinkti tokį kampą, kad matytųsi svarbūs paviršiai. Kelių pozicijų skenai sujungiami į vieną taškų debesį.
Toks būdas ypač naudingas blizgioms metalinėms detalėms. Mes skenuojame blizgius paviršius be matinamojo purškiklio – kaip tai darome, aprašėme straipsnyje Blizgių paviršių 3D skenavimas.
Bandymai su savo įranga
Turime savo KUKA KR 60-3 ir Yaskawa Motoman MH5F robotus bandymams, todėl sprendimą galima išbandyti dar prieš montuojant jį pas klientą. Integruojame KUKA, Yaskawa Motoman ir FAIRINO robotus.
Ką verta žinoti prieš renkantis skenerį
- Darbo tūris. Nuo jo priklauso modelis: per didelis skeneris mažai detalei duos mažesnį tikslumą, o per mažas neapims visos zonos.
- Ar objektas juda. Tai pagrindinis PhoXi ir MotionCam-3D pasirinkimo kriterijus.
- Ciklo laikas. Skenavimas, apdorojimas ir roboto judesys turi tilpti į gamybos ciklą.
- Paviršius. Blizgūs, tamsūs ar permatomi paviršiai reikalauja papildomų sprendimų.
Išbandykite su savo detalėmis
Duomenų lapai rodo galimybes, bet realų rezultatą parodo tik bandymas. Regos projektus pradedame bandymu su jūsų tikromis detalėmis, kad prieš didesnes investicijas matytumėte, ką skeneris iš tiesų mato. Daugiau – mašininio matymo paslaugose; detales aptarkime per kontaktus.