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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2022

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 5/2022

ROBUSTE KAMERASERIE ZUR

ROBUSTE KAMERASERIE ZUR STEREO-TIEFENERFASSUNG FIT FÜR DEN INDUSTRIELLEN EINSATZ Industriegerechte 3D-Kamerasysteme, die selbst schnelle Objekte unter rauen Umgebungsbedingungen zuverlässig erkennen – davon profitieren Robotik, autonome Transportsysteme und medizinische Geräte. Ihre Tiefendaten bilden die Basis für vollautomatisierte Prozesse in Produktionslinien. Zum Beispiel bei Industrieanwendungen, in denen intelligente Geräte autonom Entscheidungen treffen. Echtzeit-Tiefendaten bilden die Basis für vollautomatisierte Prozesse in Produktionslinien, der Logistik und industriellen Anwendungen, in denen intelligente Geräte autonom die Entscheidungen treffen sollen. Dabei spielt die fortschrittliche und dennoch relativ kostengünstige Intel Real- Sense Technologie eine wesentliche Rolle. Große Stückzahlen im Consumer-Bereich sorgen für erschwingliche Preise. Die Technologie „von der Stange“ erleichtert die Handhabung und beschleunigt die gesamte Vision-Entwicklung am professionellen Markt. Die Intel RealSense D400 Stereokamera-Produktreihe besteht aus den vier Modellen D405, D435 bzw. D435i (mit IMU) und D455. Diese unterscheiden sich in Bezug auf Baseline (Abstand des Stereo-Setups), Sichtfeld und Shutter-Typ. Sie können mithilfe des zusätzlichen Infrarot-Laserprojektors (außer D405) sowohl im Innen- als auch im Außenbereich bei unterschiedlichsten Lichtverhältnissen eingesetzt werden. Zudem sind sie in Multi-Kamera-Konfigurationen verwendbar, ohne dass eine spezielle Kalibrierung erforderlich ist. Alle Modelle 74 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2022/05 www.industrielle-automation.net

haben einen USB-C Anschluss. Die L500 Reihe ist seit Anfang des Jahres EOL. KAMERA-BAUREIHE MIT GIGABIT-ETHERNET In der Industrie jedoch gibt es höhere Anforderungen hinsichtlich der Konnektivität sowie der Integrierbarkeit in rauere Umgebungen. Deshalb hat Framos basierend auf der Intel RealSense Technologie eine eigene Serie von Tiefenkameras entwickelt, die vor allem den industriellen Anforderungen entsprechen. Die D400e Tiefenkameras von Framos bieten anstelle von USB- Anschlüssen die industrieübliche Gigabit-Ethernet-Konnektivität und ein staub- und wassergeschütztes, stabiles Aluminiumgehäuse nach dem IP66-Standard. Zudem arbeiten sie auch bei Umgebungstemperaturen von 0 bis 55 °C zuverlässig. Die Anschlüsse für Gigabit-Ethernet (M12), sowie Stromversorgung und GPIO (M8, für 12 oder 24 V) sind schraubbar, d. h. sie sorgen im Gegensatz zu USB-Kabeln auch bei Bewegungen oder Vibrationen für eine sichere Verbindung. Mit Power over Ethernet (PoE) können die Kameras ohne dedizierte Stromversorgung betrieben werden, was eine einfachere Verkabelung bedeutet. Vor allem lange Übertragungswege sind dank Gigabit- Ethernet im Vergleich zu USB kein Problem. Die direkt in der Kamera vorverarbeiteten Bilddaten können über bis zu 100 m lange Kabel übertragen werden. Für die richtige Wahl der Kamera sind die gewünschten Arbeitsdistanzen und Genauigkeitsanforderungen relevant. Hier spielt es auch eine Rolle, ob und wie schnell sich die Motive, die erfasst werden sollen, bewegen. Da Framos auf die gesamte Intel Real- Sense D400-Reihe zurückgreift, können passende Lösungen für verschiedenste Anwendungsfälle realisiert werden. BLICK INS INNERE DER KAMERA Im Innern dieser kompakten und leichten Kameras steckt gut geschützt die leistungsfähige Technik. Die einfache Bedienung, die unkomplizierte Integration als Plug-and-Play-fähige 3D- Vision-Lösung sowie der erschwingliche Preis erschließen den robusten Kameras von Framos zahlreiche Anwendungsbereiche, denn in immer mehr Branchen sind heute innovative 3D-Vision- Lösungen gefragt. Die D400e Kameras unterscheiden sich hauptsächlich durch das jeweils verwendete Intel RealSense Tiefenmodul und dessen Eigenschaften. Daneben hebt sich die neue D455e durch weitere Details von den beiden anderen Modellen D415e und D435e ab: Bedingt durch die breite Baseline ist sie breiter und verfügt über eine Kabelführung an der Rückseite der Kamera, sowie robustere Befestigungen (M4 anstatt M3 bei D415e und D435e). Die Kamera wertet die Tiefendaten des Stereo-Setups (1280 × 720 px, max. 30 fps) mit den Bilddaten eines Global Shutter RGB-Sensors (1280 × 800 px, max. 30 fps) auf. Da das Sichtfeld der Tiefensensoren mit dem RGB-Sensor übereinstimmt, ergibt sich ein optimales Zusammenspiel aus Tiefeninformationen und Farbbildern. Die Erfassung sehr schneller Objekte ist mithilfe der verwendeten Global Shutter Sensoren ohne Verzerrung möglich. FLEXIBEL INTEGRIERBARE BOARD-LEVEL-MODULE Als einer der weltweit führenden Anbieter von Bildverarbeitungstechnologien bietet Framos auch Intel RealSense Board- Level-Module, die sich in anwenderspezifische Kameralösungen mit engem Bauraum integrieren lassen. Die D400e Board-Level- Module ohne Gehäuse bieten Gigabit-Ethernet im Leiterplatten- Format. Sie sind hinsichtlich der Performance mit den Gehäuse- Varianten aus der Framos D400e Kamerafamilie identisch, jedoch können sie und ihre Komponenten einfacher in neue oder bestehende Designs und Konfigurationen integriert werden. Alle Kameramodule werden mit Tiefenkamera-Modulen, dem Framos Vision Processing Board D4 und den dazugehörigen Interposer- Kabeln geliefert. BREITES ANWENDUNGSSPEKTRUM Die Plug-and-Play-Lösungen ermöglichen in Echtzeit die Positionierung, Orientierung und das Tracking bei Robotern, bei der Navigation von autonomen Transportsystemen (AGVs) und bei vielen anderen „smarten“ Maschinen. So werden sie bspw. auch in der Medizintechnik und in den Bereichen Logistik, Automobilindustrie und Smart Agriculture eingesetzt. Ein „sehender“ Roboter kann zum Beispiel bei Pick-and- Place-Anwendungen unterschiedliche Teile erkennen und sie zielgerichtet ablegen, entweder auf einem Bearbeitungsplatz, einem Förderband oder einem fahrerlosen Transportsystem. Letzteres kann sich dann dank 3D-Vision ohne weitere Systeme wie Schienen, Marken oder Ähnlichem völlig autonom, sicher und frei im Raum bewegen und dabei Menschen oder anderen Hindernissen ausweichen. Ein Beispiel für die erfolgreiche Anwendung ist eine Applikation, bei der ein Roboter mithilfe der D435e Kleinladungsträger (KLTs) sortiert und palettiert. Die Kamera liefert die Tiefendaten, die nötig sind, damit das Robotersystem die Position der KLTs erkennt und der Vakuumgreifer mithilfe KI-basierter Technologie die passende Position anfährt. Somit kann er die KLTs effizient greifen, ausrichten und palettieren. Bilder: Aufmacher BMW Group; sonst Framos www.framos.com UNTERNEHMEN Framos GmbH Mehlbeerenstr. 2, 82024 Taufkirchen Tel.: +49 89 710667131 E-Mail: info@framos.com AUTOR Ferdinand Reitze, Produktmanager 3D, FRAMOS GmbH, Taufkirchen ZUSATZINHALTE IM NETZ https://bit.ly/FramosDepthSensing www.industrielle-automation.net INDUSTRIELLE AUTOMATION 2022/05 75