Presentan escáner 3D de Schubert

Ofrece procesos de embalaje más eficientes con detección tridimensional de objetos.

Gerhard Schubert GmbH presentó una nueva piedra millar en el campo de la detección de imágenes. El escáner 3D convierte en realidad la visión tridimensional. Esta innovación incrementa los potenciales de las líneas de embalaje TLM tanto en el proceso pick-and-place como también en el control de calidad.

El escáner 3D se sitúa por encima de una cinta de transporte que, por ejemplo, abastece la línea TLM con los productos que se pretende embalar, con los componentes para un empaque combinado o con los elementos para el ensamblaje de un embalaje de varias piezas. A base de los datos de las imágenes que el escáner provee, el Vision System TLM genera la forma tridimensional de cada producto u objeto.

Monitoreo más preciso: Control de calidad

El perfil de altura suministra nuevos parámetros de control para el control de calidad. Con la información del escáner 3D, el Vision System TLM puede determinar el volumen y el peso de cada producto. El ajuste del valor nominal/real también es posible para la altura y/o longitud de pila cuando los productos se colocan de canto en las cajas, ya que después de cada proceso de descarga se protocoliza también la altura y/o longitud actualmente alcanzada. Una línea TLM que tenga integrado el escáner nuevo puede detectar defectos 3D, tales como una rotura en el esmalte, y expulsar automáticamente los productos defectuosos.

Nuevas posibilidades para procesos pick-and-place

Otra atractiva área de aplicación de esta innovación es la priorización de la recogida del producto. Por ejemplo: El Vision System TLM detecta dónde se encuentran superpuestos algunos productos. Los primeros robots de una Pickerlínea recogen preferentemente los productos que se encuentran más arriba. El resultado que se obtiene es un incremento en la eficiencia del proceso pick-and-place.

La información relativa al volumen y al peso sirve de base para un proceso de agrupación de alta precisión. Los robots pueden completar cada una de las formaciones de los productos de modo que se encuentren dentro de una gama de peso definible. Los productos de la formación pueden agruparse también según su tamaño, especialmente según su altura.

Visibilidad permanente: Tolerancia de impurezas de la cinta

Cuando se aplica el escáner 3D, el Vision System tolera impurezas en la cinta, siempre y cuando no excedan cierto umbral de altura. Asimismo, los productos pueden ser detectados mejor que antes, aun en entornos de bajo contraste. Las condiciones difíciles de esta índole ya no significan un impedimento para la detección de imágenes.

Ensayo de campo aprobado

La primera Pickerlínea TLM con escáner 3D ya se ha puesto en servicio en la planta de un fabricante de dulces de Bélgica. En tal línea se procesan productos de pastelería. El escáner 3D aplicado tiene una longitud de 1200 mm y dispone de siete cámaras de líneas y seis proyectores de luz ubicados a una distancia de 100 mm. De este modo alcanza una resolución de altura de 0,5 mm en un rango de medición de 60 mm de altura. Lo decisivo en esta aplicación era garantizar la detección de los productos a pesar de las migas y, sobre todo, de los restos de chocolate que quedan en la cinta de transporte.

Funcionamiento y tecnología del escáner 3D

La compañía Gerhard Schubert GmbH comenzó ya hace 30 años con el desarrollo del procesamiento de imágenes. Gerhard Schubert quería que sus robots de embalaje aprendieran a ver. Cosa que logró en esa época con su equipo de investigadores especialistas en detección de imágenes.

Desde 1996 Schubert aplica sensores de líneas para el Vision System. El primer dispositivo fue un escáner de luz transmitida. Le siguieron el escáner de luz incidente y el escáner de luz incidente de color. Estos tipos de escáner también se aplicarán el el futuro. Funcionan fiablemente en servicio continuo y son fáciles de ponerse en servicio. Como todos los componetes de los sistemas TLM se encuadran en el concepto de máquina modular de la empresa.

El escáner 3D también cuenta con todas estas características. El desarrollo se basa en el principio estereoscópico, esto es, el escáner toma dos vistas de cada producto desde distintos ángulos de visión. El perfil de altura calculado contiene la altura de cada punto registrado en el espacio en ambas vistas. La cinta de transporte equivale a la altura cero. En otras palabras, el escáner 3D de Schubert es un escáner 3D estereofónico.

Para los efectos de la construcción modular se sitúan varios sensores de líneas de color uno al lado del otro y a una distancia definida. Los campos visuales de los sensores de líneas de color sobresalen hasta el eje óptico de sus dos sensores vecinos, a derecha e izquierda, respectivamente. Cada punto físico de los productos, pero también de la cinta de transporte, que es visto por dos sensores vecinos contribuye inmediatamente a la elaboración del perfil de altura de la escena. Acto seguido, el Vision System reconstruye las imágenes tridimensionales utilizando el perfil de altura.

Entre dos sensores está ubicado siempre un proyector de luz que proyecta fajas de luz levemente superpuestas a los campos visuales de ambos sensores. El patrón de luz está sujeto a una sofisiticada regularidad que permite una atribución unívoca de los elementos de imagen en las vistas estereofónicas. Para localizar el ángulo de proyección del patrón de luz en las zonas de superposición, el escáner 3D utiliza alternadamente dos distintos colores (p. ej. rojo y azul).

El escáner 3D dispone adicionalmente de una iluminación de luz blanca para tomas en colores. Las imágenes en colores son reconstruidas de las tomas estereofónicas sin distorisones ni paralaje. Tanto las fajas de luz en colores como la iluminación blanca pueden conectarse y desconectarse alternadamente a fin de evitar efectos recíprocos indeseados.