Set-up im Detail

Das Hardware-Set-up besteht aus den Laser-Scannern, dem 3D-Profile-Unit-Controller, einem Anschlusskabel je Sensor sowie der Software 3Dinspect am Kundenrechner. Hierbei übernimmt der Controller das Stitchen der Profile, die Rohdatenübertragung sowie die Datenauswertung und Messwertübertragung. Über die Software läuft die Parametrierung sowie gegebenenfalls die Visualisierung.

Die Sensoren werden über die jeweiligen IP-Adressen mit dem Controller verbunden. Die Netzwerkschnittstellen der 3D Profile Unit sind hierbei bereits werksseitig vorkonfiguriert. Um einem Sensor eine IP-Adresse zuzuweisen, wird das Netzwerkkabel des Sensors direkt mit dem PC verbunden, auf dem der Anwender 3DInspect betreibt. Über den Ethernet-Konfigurator von 3DInspect kann der Anwender im Anschluss die IP und die Subnetzmaske zuweisen.

Registrieren auf ein Messobjekt

Beim Einrichten der Sensoren auf das Messobjekt müssen sich alle Scanner in einer Ebene befinden und sind genau auf das Messobjekt auszurichten. Bei der Feinausrichtung müssen die Messfelder der Sensoren deckungsgleich sein. Hierbei empfiehlt es sich, ein Blatt Papier zu verwenden und dieses im Kreuzungsbereich der Laserlinien zu bewegen. Durch die Semi-Transparenz des Papiers sind ungenaue Ausrichtungen gut zu erkennen.

Damit die Sensoren die richtigen Messwerte ausgeben können, ist eine Registrierung mit einem speziellen Registriertarget über die Software 3Dinspect nötig. Um das Target auf die Sensoren auszurichten, gibt es zwei Möglichkeiten: die automatische sowie die manuelle Registrierung. Bei der automatischen Variante geschieht die Ausrichtung über sogenannte Registriertargets, die bei Micro-Epsilon erhältlich sind. Anhand dieser lässt sich die richtige Position der Sensoren in Bezug zum Messobjekt ausrichten. Da die Kontur des Targets bekannt ist, kann sie dem Controller über eine spezielle Registrierdatei bekannt gemacht werden. So kann der Controller einen Abgleich durchführen und bestimmen, in welcher Lage sich die Sensoren in Bezug zum Registriertarget befinden. Im Anschluss können die Koordinatensysteme der einzelnen Sensoren in ein gemeinsames Koordinatensystem zusammengeführt werden und die eigentliche Messung kann beginnen. Bei der manuellen Variante geschieht die Ausrichtung des Messobjekts durch Rotation und Translation der Profile, gegebenenfalls anhand eines „goldenen Musters“.

Software und Schnittstellen

Das Parametrieren der 3DSensoren und das Aufnehmen der Messdaten erfolgt direkt aus der 3Dinspect Software heraus. Hier erlauben leistungsstarke Werkzeuge die Ausrichtung und Filterung der Punktewolke, die intuitive Erkennung und Auswahl relevanter Bereiche sowie die Kombination von Programmen. Nutzer können die 3D-Punktewolken beliebig weiterverarbeiten und ermittelte Messwerte an die Steuerung ausgeben.

Applikationsbeispiele

Der Controller kann für viele verschiedene Anwendungen eingesetzt werden, beispielsweise für das Vermessen von Starkstromkabeln beim Schälen. Ein weiterer Anwendungsfall ist das Vermessen von Metallprofilen, z. B. nach der Extrusion. Hier wird die Oberfläche gemessen und diese in 3D dargestellt, wordurch Ausschuss identifiziert und reduziert werden kann.

Fazit

Mit der 3D Profile Unit schafft Micro-Epsilon einen Mehrwert für Kunden, die komplette Geometrien in 2D oder 3D vermessen wollen. Sie zeichnet sich durch einen hohen Durchsatz an 3D-Punkten aus und ist eine leistungsstarke Lösung für das Zusammenfügen von Einzelprofilen mehrerer Sensoren. Hinzu kommt die standardisierte Datenübergabe über GigE Vision. Die intuitive Software 3Dinspect mit Valid3D-Technologie von Micro-Epsilon zum Parametrieren des Gesamtsystems erlaubt eine effiziente Inbetriebnahme. Die integrierten Schnittstellen Profinet, Ethernet/IP, Ethercat und Modbus TCP sowie die industrietaugliche Hardware mit passiver Kühlung runden das System ab.

Literatur

1. Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg: www.micro-epsilon.de