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Von Framos auf Basis von Intel-Technik

3D-Industriekameras – von Consumer-Technik abgeleitet

11. August 2020, 15:31 Uhr   |  Andreas Knoll

3D-Industriekameras – von Consumer-Technik abgeleitet
© Framos

Die 3D-Industriekamera D415e von Framos ermöglicht es, 3D-Bildverarbeitung kostengünstig in rauen Umgebungen zu integrieren.

Mit seiner 3D-Kamera D435e hat der Bildverarbeitungstechnik-Anbieter Framos Intels ursprünglich für die Consumer-Elektronik vorgesehene 3D- und Tracking-Technik »RealSense« industrietauglich gemacht. Jetzt erweitert Framos seine 3D-Kamera-Produktlinie auf »RealSense«-Basis um weitere Versionen.

Dreidimensional sehende Kameras, die - etwa wenn sie an Roboterarmen montiert sind - auch mit schnell bewegten Objekten zurechtkommen, ermöglichen vollautomatisierte Prozesse in Produktion und Logistik. Etliche Kamerahersteller haben daher in den vergangenen Jahren 3D-Kameras entwickelt und in ihr Produktsortiment aufgenommen. Framos ist jetzt den Weg gegangen, Intels Consumer-orientierte „RealSense“-Technik auf industrielle Anwendungen vorzubereiten. Die „Wurzeln“ von „RealSense“ in der Consumer-Elektronik haben nicht zu unterschätzende Vorteile: Große Stückzahlen, wie sie im Consumer-Bereich üblich sind, halten die Preise erschwinglich. Kurze Produktlebens- und damit Entwicklungszyklen lassen die Technik rasch voranschreiten. Und die Handhabung ist meist relativ einfach.

Den Anfang als industriegerechte Framos-Ausführung der Intel-„RealSense“-Kamera machte im Frühling die 3D-Kamera D435e. Jetzt folgen die Variante D415e mit anderen optischen Eigenschaften sowie Modul-Versionen der beiden Kameras. Wie die D435e ist die D415e in einem Aluminiumgehäuse gemäß Schutzart IP66 untergebracht und bietet GigE-Vision-konforme Gigabit-Ethernet-Connectivity per M12-Steckverbinder. Als Basis der D415e dienen das Tiefenkamera-Modul D410 und der Vision-Prozessor D4 von Intel. Neben dem M12-Gigabit-Ethernet-Anschluss hat das Kameragehäuse einen M8-Anschluss für Stromversorgung und GPIO. Die Kamera lässt sich für den Betrieb mit PoE (Power over Ethernet) konfigurieren, um den Verkabelungsaufwand zu verringern. Alternativ bietet der M8-Anschluss einen separaten 12-bis-24-V-Stromanschluss und GPIO für das Auslösen und die Synchronisierung. Der Betriebstemperaturbereich der Kamera erstreckt sich von 0 °C bis +55 °C. Ihr Gehäuse ist mit vier M3-Befestigungsbohrungen ausgestattet. Die Kamera arbeitet mit Intels „RealSense“-SDK 2.0 zusammen und ist mit GigE-Vision-Software-Anwendungen kompatibel.

Im Vergleich zur Version D435e erreicht die D415e mit ihrer größeren Baseline von 55 mm eine höhere Genauigkeit. Sie hat aber ein etwas kleineres Sichtfeld von 72° (diagonal), einen größeren minimalen Abstand in z-Richtung von 0,16 m sowie Rolling-Shutter- statt Global-Shutter-Bildsensoren für die Tiefenerfassung. Generell bietet die D415e die gleichen Eigenschaften und die gleiche Performance wie die USB-Version der „RealSense“-Kamera D415 von Intel, jedoch hat Framos für die D415e ein eigenes Prozessor-Board entwickelt, um den Anforderungen der Industrie an die Schnittstellen gerecht zu werden. Die GigE-Vision-IP von Framos ist direkt mit dem Intel-ASIC D4 verbunden.

Geeignet ist die D415e unter anderem zur Echtzeit-Positionierung, als „Auge“ von Robotern etwa in Pick-and-Place-Anwendungen sowie für fahrerlose Transportsysteme und intelligente Maschinen. Die Kamera ist seit Juli 2020 serienmäßig verfügbar; im Herbst werden die gehäuselosen Modul-Versionen von D415e und D435e folgen. Bei ihnen handelt es sich laut Framos um die ersten Kameras dieser Art, die „RealSense“ sowie Ethernet- und GPIO-Connectivity in einem Leiterplatten-Format bieten. Sie sind hinsichtlich der Performance identisch mit den größeren Mitgliedern der Kamerafamilie, lassen sich aber leichter in neue und bestehende Designs und Konfigurationen mit geringem Formfaktor integrieren. Alle D400e-Kameramodule von Framos werden komplett mit den entsprechenden Intel-„RealSense“-Tiefenkamera-Modulen, mit dem Framos-Bildverarbeitungsmodul D4 und den dazugehörigen Interposer-Kabeln geliefert.

Die Industrieautomatisierung, „sehende“ Maschinen, fahrerlose Transportsysteme (FTS) und viele medizinische Geräte benötigen zur weiteren Automatisierung die 3D-Technik. Die ersten Kunden von Framos' 3D-Kameraserie D400e stammen aus Logistik, Robotik, Automobilindustrie und Smart Agriculture – mit jeweils unterschiedlichen Anwendungen. Ein deutscher Automobilhersteller setzt die 3D-Kameras derzeit in einem Pilotprojekt ein, um den Automatisierungsgrad in seinen Produktionsanlagen mit Pick-and-Place-Robotern zu erhöhen.

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