3D-Scannen von schwarzen, gummierten und glänzenden Oberflächen meistern für präzise Automatisierung

Die Genauigkeit des 3D-Scannens ist anfällig für bestimmte Farben und Materialien. Dazu gehören schwarze, gummierte und glänzende Oberflächen. Dennoch lassen sich hervorragende Ergebnisse erzielen. Wir sprachen mit unserem Delivery Specialist Ivan Zatkuliak, um Ihnen zu zeigen, wie.

Viele Kunden müssen Anwendungen automatisieren, die das Handling von Objekten mit herausfordernden Oberflächen erfordern. Ein Roboter muss mit 3D-Vision ausgestattet sein, um ein Objekt zu erkennen und seine exakte Position über X-, Y- und Z-Koordinaten zu bestimmen. Erst dann kann er präzise zum Objekt navigieren und es greifen.

Die Herausforderung entsteht, wenn ein 3D-Vision-System Objekte scannen muss, die schwer zu scannen sind – wie schwarze, gummierte und glänzende Materialien. Diese Materialien können den 3D-Scanprozess erheblich stören.

Nehmen wir ein Beispiel aus der Automobilbranche – das Greifen schwarzer Gummireifen mittels vision-geführtem Roboter. Dies ist eine sehr gängige Anwendung, die jedoch eine robuste 3D-Vision-Lösung für gute Ergebnisse erfordert.

In diesem Artikel betrachten wir, warum Erkennung und Greifen schwarzer Reifen so herausfordernd ist, und geben Ihnen dann unseren Ansatz für hervorragende Ergebnisse. Los geht’s.

3D-Scannen von Reifen für automatisierte Depalettierung durch INGENERSUN, S.L.

Warum ist 3D-Scannen von schwarzem Gummi und glänzenden Materialien herausfordernd?

Kehren wir zu unserem Reifenbeispiel zurück. Dessen Oberfläche ist schwarz, gummiert und oft glänzend. Dies kann für ein 3D-Vision-System aus folgenden Gründen Schwierigkeiten bereiten:

Ein Problem mit sehr dunklen oder schwarzen Oberflächen ist, dass ihnen der Kontrast fehlt, der für eine ordnungsgemäße 3D-Scanerfassung nötig ist. Ein weiterer Fakt: Sie absorbieren einen großen Anteil des Laserlichts, also Photonen, was bedeutet, dass viele 3D-Informationen im gescannten Material verloren gehen und nicht zur Kamera reflektiert werden. Die Beleuchtung der Oberfläche mit künstlichem Licht hilft nicht, da dies zum Verlust zusätzlicher 3D-Informationen über das gescannte Objekt führt.

Glänzende Oberflächen sind ebenfalls schwer zu scannen, da sie oft Spiegelreflexionen (spekulare Reflexion) verursachen. Das bedeutet, sie reflektieren das Licht in eine einzige ausgehende Richtung und oft außerhalb des Kamerablickfelds. In anderen Fällen reflektieren sie das Laserlicht zwischen einzelnen Teilen der Szene und verursachen Interreflexionen. In beiden Fällen stört die Lichtverzerrung den ordnungsgemäßen 3D-Datenerfassungsprozess.

Eine weitere Herausforderung beim Reifengreifen

Bisher haben wir 3D-Scan-Herausforderungen im Zusammenhang mit bestimmten Materialtypen besprochen. Doch das sind nicht die einzigen Faktoren, die bei der Konstruktion einer Reifengreif-Anwendung berücksichtigt werden müssen.

Ein weiterer entscheidender Faktor ist das Scanvolumen. Es muss groß genug sein, um die Reifen aus ausreichender Distanz zu scannen. Oft liegen Reifen auf hohen Paletten und müssen von dort entnommen und anderswo platziert werden. Zusätzlich muss genügend Platz für den Roboter vorhanden sein, um sich mit den gegriffenen Reifen frei zwischen den Paletten zu bewegen. All diese Faktoren berücksichtigt, kann die erforderliche Scandistanz 4 Meter oder mehr erreichen.

Wie man schwarze Reifen 3D-scannt

Wir hatten auch mit den oben genannten Herausforderungen bei einem Kunden aus der Automobilbranche zu tun. Sie baten uns, eine Automatisierungslösung für das Reifengreifen zu entwickeln. Und wir erzielten herausragende Ergebnisse. So ging es:

Wir nutzten unseren PhoXi 3D Scanner mit dem größten Volumen, Modell XL. Der Scanner erzielte hervorragende Ergebnisse dank folgender Features:

• Er liefert hochwertige 3D-Scans für jede Material- und Oberflächenart, einschließlich schwarzer, gummierter und glänzender
• Er unterdrückt Umgebungslicht effektiv
• Er eliminiert Rauschen durch glänzende Oberflächen dank Interreflexionsfilter
• Das größte Modell XL bietet ein Scanvolumen von über 4 Metern und bei Bedarf sogar mehr
• Er liefert robuste Leistung in anspruchsvollen industriellen Umgebungen und Beleuchtungsbedingungen

Durch Ausstatten des Roboters mit unserem größten PhoXi 3D Scanner-Modell konnten wir alle Herausforderungen des 3D-Scannens und automatisierten Greifens von Reifen meistern.

Möchten Sie unsere 3D-Vision in Ihrem eigenen Projekt testen? Wenn Sie unsicher sind, ob unsere Technologie die richtige Lösung für Ihre Anwendung ist, keine Sorge. Wir können eine kostenlose Machbarkeitsstudie durchführen. Kontaktieren Sie uns einfach, wir besprechen die Details.