Klein, vielseitig und schnell - Neue Generation an High-Speed 3D-Kameras mit Ranger3

Die Industrie verlangt nach präzisen 3D-Messungen bei steigenden Geschwindigkeiten in flexiblen Fertigungsprozessen. Nulltoleranz auch bei kleinsten Fehlern und Unregelmäßigkeiten ist das Gebot der Stunde. Die dafür eingesetzte Technik muss dabei im Hintergrund bleiben, darf nicht zu viel Platz einnehmen, und soll energie- und wartungsarm zu betreiben sein. SICK hat 3D-Vision mit einem CMOS-Sensor und ROCC-Technologie weiterentwickelt und setzt mit Ranger3 neue Maßstäbe.
 
 
„Ranger3 ist ein hochinnovativer Vision Sensor, der für uns in der Industrie neue Geschäftsfelder eröffnet. Wir haben Ranger3 in unser Inspektionssystem integriert, das nun zuverlässige Messungen bei Geschwindigkeiten liefert, die zuvor nicht erreichbar waren“, urteilt einer der ersten Pilotkunden. 3D-Vision hat sich zwar längst als zuverlässige Technologielösung in industriellen Einsatzbereichen etabliert und die Weiterentwicklungen der letzten Jahre sind beachtlich, doch die industrielle Gegenwart und Zukunft halten permanent neue Herausforderungen bereit. Dazu gehören höhere Durchsatzraten, eine weiter verbesserte Produktqualität und vor allem mehr Produktvarianten auf nur einer Produktionslinie bis hin zur Losgröße 1. Gerade diese individualisierten Einheiten, die sich in Größe, Form und Material erheblich unterscheiden können, sollen im Kontext einer vollautomatischen Massenproduktion zuverlässig herstellbar sein. Diesem Anspruch will SICK mit Ranger3 gerecht werden und überführt damit seine kontinuierliche Entwicklungsarbeit auf das nächste Level.
 
 

Großer Messbereich für unterschiedliche Objekthöhen 

Seit mehr als 30 Jahren setzt SICK parallelisierte SIMD Sensorarchitekturen mit On-Chip-Berechnung ein, um Bildgebungsverfahren mit hoher Performance auf den Markt zu bringen. Der Ranger RS2200 war 1994 das erste Produkt mit Lasertriangulation, ihm folgten mehrere Sensor-Generationen nach. Jetzt präsentiert SICK Ranger3, die neue Generation der Ranger Triangulation-Produktfamilie für die anspruchsvollen Inspektionsaufgaben der Zukunft. Diese bestehen vor allem darin, absolut genaue 3D-Messungen von unterschiedlichsten Objekthöhen in Bildwiederholraten zu liefern, die mit den steigenden Geschwindigkeiten der Produktionslinien mithalten können. 

CMOS-Sensor mit ROCC-Technologie reduziert Kosten und Komplexität

SICK setzt bei der Laser-Triangulation auf seinen eigen entwickelten CMOS-Sensor und stattet ihn mit ROCC-Technologie aus: Rapid-On-Chip-Calculations ermöglichen eine überlegene 3D-Performance bei einer großen Bandbreite von Objekthöhen, eine hohe Bildauflösung und perfekte 3D-Präzision. Der Berechnungsbereich des CMOS-Sensor übernimmt dabei die Umrechnung von einer Laserlinie in 2D in eine exakte 3D-Darstellung. Das aufwendige Post-Processing kann so entfallen und die Kameradimensionen werden verkleinert. Kosten und Komplexität des kompletten Vision-Systems reduzieren sich durch die Lieferung fertiger 3D-Koordinaten. 
 
 

Keine Kompromisse bei der Qualität

Viele gängige 3D-Applikationen kommen nicht ohne Kompromisslösungen aus, wenn es um das Verhältnis von Höhenauflösung und der Auflösung in der Bewegungsrichtung, also die 3D-Bildwiederholrate, geht. Da große Höhenumfänge eine kleinere Bildwiederholrate bei gleichbleibender Auflösung zur Folge haben, nehmen diese Kompromisse Einfluss auf die Qualität des Ergebnisses. Hier liegt der Vorteil von Ranger3 klar auf der Hand: Mit der Performance auf einem neuen Leistungslevel konnten solche Kompromisse bereits bei einer Reihe bestehender Applikationen komplett vermieden werden. So eröffnen sich außerdem neue Anwendungsgebiete auch dort, wo aufgrund der zu vielen notwendigen Zugeständnisse bisher keine zufriedenstellenden Lösungen erreichbar waren.

Vielfältige Einsatzgebiete für Ranger3

Von den neuen Applikationen, die sich mit Ranger3 eröffnen, sind erste Testanwender begeistert. Die Bandbreite der Einsatzgebiete ist groß und umfasst eine Vielzahl von Industriezweigen und Applikationen:
 
  • Elektronik- und Halbleiterindustrie: Ranger3 übernimmt die präzise Inspektion von Komponenten und Leiterplatten bei steigenden Produktionsgeschwindigkeiten und sinkenden Komponentengrößen.
  • Reifenherstellung: Ranger3 kontrolliert die Produktionsqualität mit dem Anspruch an präzise Messungen bei einer großen Bandbreite von unterschiedlichen Reifengrößen, wobei aufwändiges Neujustieren des Inspektionssystems entfällt.
  • Logistik: Ranger3 liefert präzise Volumen- und Größenmessungen sowohl bei großformatigen Packstücken, als auch bei flachen, dünnen Gegenständen.
  • Verkehr: Ranger3 liefert in Systemen zur vorausschauende Wartung für Straßen oder Schiene präzise Messungen in einer Geschwindigkeit, die den Verkehrsfluss nicht beeinträchtigt.
  • Holzindustrie: Ranger3 erkennt durch Laser-Streulichtauswertung zuverlässig Defekte in organischem Material, seien es Astlöcher oder Fäulnis.
 
 
 
ÜBER DEN AUTOR

Als Business Unit Leiter Marketing & Sales sorgt Andreas Behrens mit seinem Team u.a. für den marktgerechten und vorausschauenden Ausbau der Produktpalette im Bereich Identifikation- und Visiontechnologie. Der Elektrotechnikingenieur ist seit sieben Jahren im Unternehmen und ein echter Sensorexperte: Als Head of National Product Management betreute er zum Beispiel branchen- und technologieübergreifend das komplette SICK-Portfolio. Andreas Behrens blickte vor seinem Einstieg bei SICK bereits auf 25 Jahre Berufserfahrung in der Nachrichtentechnik und Verkehrssensorik zurück.