3D sensor met LiDAR meerlagenscanner

3D sensor met betrouwbare objectdetectie

De 3D sensor R2300 van Pepperl+Fuchs maakt indruk met zijn nauwkeurige meettechnologie en op de toepassing afgestemde prestaties.

Op de SPS-vakbeurs 2019 in Nürnberg toonde Pepperl+Fuchs, ’s werelds grootste fabrikant van industriële sensoren en sensorsystemen, de nieuwe R2300 multi-layer scanner. De 3D sensor met objectdetectie blinkt uit door een ongelooflijk hoge meetdichtheid: de compacte en eenvoudig te integreren behuizing bevat de uiterst precieze LiDAR-lasermeettechnologie. Die voert een analyse uit van in totaal vier scanvlakken en kan de lengte, breedte en hoogte van objecten detecteren en meten.

Een aantal innovatieve ontwerpeigenschappen in de sensor zorgen verder voor een zeer hoge detectiebetrouwbaarheid en -beschikbaarheid, zelfs bij veeleisende toepassingen.
De compacte en plaatsbesparende R2300 -dankzij de hoogte van slechts 58 millimeter- is een 3-D LiDAR-sensor (Light Detection And Ranging) voor optische hoek- en afstandsmeting in stationaire en mobiele toepassingen. Het apparaat gebruikt vier scanvlakken die licht verschoven zijn ten opzichte van elkaar dankzij een roterende spiegel in de sensorbehuizing, om zo een contactloze 3D-scan van de omgeving te realiseren.

Groot meetbereik, instelbaar meetveld en ongeëvenaarde hoekresolutie

De 3D sensor heeft een meetbereik met openingshoek van 100°, een groot meetbereik tot tien meter op heldere objecten en tot vier meter voor donkere oppervlakken, een meetfrequentie van 50 kHz en selecteerbare scansnelheden van 12,5 Hz en 25 Hz met maximaal 4000 pixels per scan. Met deze functies dekt de meerlagenscanner de belangrijkste vereisten voor een breed scala aan toepassingen af.

Bovendien kan het meetgebied aangepast worden door het selectief verbergen van gebieden buiten het detectiegebied of door het installeren van een tweede R2300 naast het eerste apparaat, waardoor het gezichtsveld tot 180° wordt vergroot. Een in-het-oog springend kenmerk van deze 3D sensor is de kleine en dus hoge hoekresolutie van slechts 0,1°, iets wat geen enkele vergelijkbare LiDAR- of meerlagensensor momenteel kan bereiken. In combinatie met de nauwkeurige infrarood lichtvlek die typisch is voor lasers, kan de R2300 op betrouwbare wijze complexe objectstructuren en contouren detecteren.

Robuust ontwerp, grote beschikbaarheid

De mogelijke toepassingen van de R2300 -zoals intralogistiek, mobiele apparatuur en robotica – vereisen dat de meerlagenscanner een bijzonder robuust ontwerp nodig heeft. Daarom is de sensorbehuizing gemaakt van duurzaam kunststof terwijl de elektronische componenten zich in de sensorkop bevinden, wat ze een effectieve bescherming geeft tegen trillingen. De Pulse Ranging Technology (PRT) in de R2300 zorgt niet alleen voor een hoge mate van onafhankelijkheid van object- en oppervlakte-eigenschappen, maar ook voor een hoog niveau van weerstand tegen interferentie door vreemd licht, HF lampen en optische reflecties uit de omgeving van de toepassing.

Een ander unieke eigenschap van de 3D sensor in de markt van de meerlagige scanners is de mechanische scheiding van zender en ontvanger in de optische eenheid. Het scheidend element in de sensorkop voorkomt op betrouwbare wijze optische kortsluitingen die kunnen optreden als het frontpaneel vervuild raakt en een deel van het uitgestraalde licht direct teruggekaatst wordt op het ontvangstelement. Dit zorgt ervoor dat de R2300 altijd correcte meetresultaten en een hoge mate van detectiebetrouwbaarheid genereert, terwijl ondertussen ook de onderhoudskosten aanzienlijk verminderd worden. Voor de gebruiker betekent dit minder stilstand, aanzienlijk langere stilstandtijd, langere reinigingsintervallen, een verbeterde beschikbaarheid en procesbetrouwbaarheid.

Pilootlaser vereenvoudigt de inbedrijfstelling

De geïntegreerde pilootlaser van de R2300 vereenvoudigt het instelproces van het uitlijnen van de sensor voor bepaalde oppervlaktes of andere specifieke objecten. De pilootlaser wordt ingeschakeld om uit te lijnen en is enkel actief tijdens de inbedrijfstelling. Er is geen ander gereedschap nodig omdat de zichtbare, rode laserstraal dezelfde weg volgt als de werkelijke infrarood meetlaser.

Gegevensoutput als ruwe data

De 3D sensor geeft de gegevens voor hoek, afstand en reflectiviteit weer met de bijhorende tijdstempel. De gegevens worden via de ethernet-interface van de sensor worden verzonden, zodat de gegevens toegankelijk zijn voor een groot aantal automatiseringssystemen. Binnen afzienbare tijd zal de R2300 beschikbaar zijn in een schakelende versie en met extra aansluitmogelijkheden die op een eenvoudige en kosteneffectieve manier geïntegreerd kunnen worden via de flexibele interfacemodule.

Pepperl+Fuchs

De bereidheid om ondernemersrisico´s te nemen, een pioniersgeest en een vast geloof in eigen inventieve krachten – het waren de fundamenten waarop Walter Pepperl en Ludwig Fuchs in 1945 hun radioreparatiebedrijf in Mannheim startten. Hun uitvinding van de benaderingsschakelaar enkele jaren later vormde het bewijs van hun kunnen. Het was tevens het startpunt van een succesverhaal dat bepaald is door hechte klantrelaties en innovatieve automatiseringstechnologieën en -processen. Zowel toen als nu, is onze focus doelbewust gericht op de individuele behoeften van elke klant. De nauwgezette communicatie met onze klanten is wat ons uiteindelijk heeft gemaakt tot een koploper op het terrein van de automatiseringstechnologie. Ons hoofddoel is het combineren van geavanceerde technologieën en uitgebreide diensten voor het optimaliseren van de processen en toepassingen van onze klanten.

Meer informatie

Lees ook:
SICK AppSpace geeft meer ruimte aan ideeën en oplossingen
Veiligheidssensor CES-C14