Rilevamento efficiente dei contorni con un solo sensore LiDAR grazie ad una correzione affidabile delle ombre
Il Sistema di sensori Contour2D per il monitoraggio del nastro trasportatore
Nei centri logistici, il numero di colli sul nastro trasportatore è una variabile fondamentale per il monitoraggio delle operazioni a valle. Il sistema Contour2D di Pepperl+Fuchs rileva con precisione l’occupazione del nastro utilizzando un singolo sensore LiDAR e un’interfaccia di controllo sviluppata appositamente per questa applicazione.
I colli consegnati hanno dimensioni diverse e non sono disposti in modo ordinato sul nastro trasportatore. I sensori ottici convenzionali non sono in grado di distinguere in modo affidabile tra i contorni dei colli e le ombre, per cui segnalano una capacità utilizzata maggiore di quella reale. Per compensare questo problema, di solito vengono utilizzati più sensori.
Ma con il sistema Contour2D, questo problema viene risolto utilizzando un solo sensore LiDAR e un’interfaccia di controllo. Uno scanner laser della serie R2000 è installato centralmente sopra il nastro. Con un’elevata risoluzione angolare di 0,042° e una velocità di scansione fino a 50 Hz, rileva gli oggetti con un alto grado di precisione, anche con una produttività molto elevata. Il software intelligente dell’interfaccia di controllo interpreta i risultati della misurazione, rileva gli effetti delle ombre e li corregge durante l’output. È una soluzione ideale per rilevare accuratamente gli oggetti con un minimo sforzo di installazione.
Posizionamento sicuro per sistemi di trasporto senza conducente
Il posizionamento ottico è in grado di fornire una posizione incredibilmente precisa e accurata per i sistemi di trasporto senza conducente. Ciò solleva la questione se il tracciamento ottico sia in grado di resistere alle sfide meccaniche della logistica. Il nostro sistema di robuste barre di codici Data Matrix e testine di lettura corrispondenti fornisce la risposta.
Il mondo della logistica e della produzione automobilistica sta vivendo una fase di profonda ristrutturazione e sviluppo. I diversi tipi di sistemi di trasporto senza conducente rappresentano una componente centrale di questo cambiamento. Ad esempio, i telai dei veicoli possono essere trasportati in produzione con sistemi di trasporto senza conducente; i pacchi vengono facilmente smistati con l’aiuto di piccoli bot. Tutte queste applicazioni richiedono il corretto posizionamento dei veicoli. Gli utenti possono scegliere tra un’ampia gamma di tecnologie di posizionamento. La tecnologia di posizionamento ottico, che utilizza telecamere nei veicoli e matrici di codici sul pavimento, offre all’utente un posizionamento estremamente preciso e assoluto. In combinazione con le nostre testine di lettura, le nostre barre di codici Data Matrix in alluminio offrono agli utenti un sistema completo e solido per definire un posizionamento incredibilmente preciso e accurato dei sistemi di trasporto senza conducente.
Il sistema fornisce agli utenti posizioni x e y ad alta risoluzione e anche l’angolo del veicolo. La versione sicura e certificata SIL 3/PL consente un’identificazione affidabile del veicolo.
Extra compatto per qualsiasi situazione di installazione
Sensore di distanza R1000: Per misure estremamente precise, anche su lunghe distanze
Le applicazioni dinamiche che richiedono misure di distanza e posizionamento affidabili sono il principale campo di utilizzo del sensore fotoelettrico R1000 di Pepperl+Fuchs. Grazie alla sua custodia extra-compatta, il dispositivo può essere incorporato in quasi tutte le situazioni di installazione e fornisce dati assolutamente precisi a distanze fino a 300 metri.
Nei magazzini verticali di tutto il mondo, le merci vengono trasportate a destinazione tramite sistemi di stoccaggio e prelievo automatizzati. I sensori di distanza vengono utilizzati per garantire un posizionamento affidabile in qualsiasi momento. Poiché in questi siti lo spazio è spesso limitato, è fondamentale che i dispositivi installati in queste applicazioni siano contenuti in alloggiamenti di dimensioni ridotte. Il sensore di distanza R1000 di Pepperl+Fuchs si distingue a questo proposito per il suo design extra-compatto, fino al 50% più piccolo rispetto a dispositivi analoghi della sua categoria. Con una larghezza di soli 55 mm, un’altezza di 107 mm e una profondità di soli 81 mm, il sensore si adatta a quasi tutte le applicazioni.
Installazione diretta semplice e veloce
In caso di distanze minori, i fori metallici filettati integrati di serie dell’R1000, facilitano l’installazione tramite viti M6 e senza bisogno di accessori aggiuntivi. Per applicazioni con campi più ampi, è disponibile uno speciale dispositivo di regolazione per il fissaggio e l’allineamento. La luce rossa del trasmettitore del sensore fotoelettrico può essere utilizzata per facilitarne l’allineamento.
Tecnologia intelligente per misure ad alta precisione
L’R1000 si basa sull’avanzata tecnologia PRT (Pulse Ranging Technology) sviluppata da Pepperl+Fuchs, il metodo di misurazione della distanza più preciso attualmente disponibile per le applicazioni industriali. Con una precisione di < 1 mm, garantisce un posizionamento ottimale su un campo di misura fino a 300 metri. Anche in condizioni ambientali difficili, come sporcizia, polvere e illuminazione, questa tecnologia garantisce misure di distanza affidabili per applicazioni complesse. Una velocità di misura estremamente elevata è essenziale per la misurazione della distanza e il posizionamento in applicazioni dinamiche, come nel caso dei sistemi di stoccaggio e prelievo automatizzati per la movimentazione e lo stoccaggio dei materiali. Con una velocità interna di 250.000 misure al secondo e un’uscita del valore misurato di 1000 misure al secondo, l’R1000 è ideale per tali compiti.
Gestione semplice e conveniente
Il display integrato dell’R1000 rende particolarmente semplice la messa in funzione e la parametrizzazione del dispositivo. I LED di grandi dimensioni sono facilmente visibili da tutti i lati e mostrano in modo affidabile lo stato del dispositivo a colpo d’occhio, facilitando notevolmente la diagnosi. Per le applicazioni in celle frigorifere, il sensore è disponibile anche in versione deep freeze, che fornisce risultati di misura affidabili da -30 °C a +60 °C. L’uso di un laser di Classe 1 in questo dispositivo garantisce la sicurezza degli occhi durante il funzionamento senza la necessità di ulteriori misure di protezione.
SmartRunner Explorer 3-D…
Entra nella terza dimensione alla velocità della luce
La visione industriale è una tecnologia chiave per razionalizzare gli impianti e le macchine industriali. Quando i sensori e i sistemi bidimensionali raggiungono i loro limiti, sono necessari sensori e sistemi tridimensionali adeguati. In questo caso, l’attenzione dell’utente non si concentra sulla tecnologia in sé, ma sulla ricerca di una soluzione per diverse o una specifica applicazione. Queste innovative tecnologie 3-D e le loro successive versioni aggiornate forniscono soluzioni tecnicamente più solide e più semplici per molte attività, aprendo così continuamente nuove applicazioni.
A seconda dell’applicazione, la famiglia di prodotti SmartRunner può scegliere tra la stereo vision technology e la time-of-flight technology. La tecnologia può essere scelta in base a una serie di fattori, tra cui la risoluzione richiesta, la distanza e l’area di interesse. La calibrazione in fabbrica e l’alloggiamento in alluminio a temperatura controllata garantiscono una nuvola di punti 3D affidabile.
Un esempio di applicazione che utilizza la tecnologia stereo vision è il test dei moduli delle batterie. Lo SmartRunner 3-D visualizza dall’alto il contenitore che contiene le singole celle. Inizialmente viene verificato il numero di celle della batteria, a seguire, il rilevamento delle sporgenze, ovvero il controllo dell’altezza. Infine, viene controllata la forma dell’intero modulo della batteria e, se tutto è a posto, la produzione può passare alla fase successiva.
Un secondo esempio è la tecnologia ToF, particolarmente adatta all’acquisizione 3D in applicazioni altamente dinamiche. Un’applicazione tipica è il controllo dei veicoli a guida automatica (AGV). Il sensore “guarda” nella direzione di marcia e rileva gli ostacoli che appaiono improvvisamente e le strutture in avvicinamento. Potrebbe trattarsi della nicchia alla base del pallet per un carrello elevatore oppure dello spazio libero o occupato da materiali all’interno di un magazzino.
Controllo sicuro di AGV e robot
Applicazioni in sicurezza con un sensore a ultrasuoni compatto
I veicoli a guida automatica stanno diventando sempre più comuni nell’intralogistica. Per garantirne un funzionamento sicuro, questi veicoli devono essere in grado di muoversi attorno agli ostacoli e di reagire alle situazioni di pericolo senza ritardi. A seconda del luogo operativo, requisiti simili possono essere applicati al controllo dei robot. La serie USi-safety di Pepperl+Fuchs offre un sistema di sensori che combina un rilevamento affidabile della situazione con un sistema di misurazione solido e un’elettronica a sicurezza intrinseca. Essendo gli unici sensori a ultrasuoni sicuri sul mercato, i dispositivi soddisfano i requisiti della categoria 3 PL d della norma EN ISO 13849.
Il crescente utilizzo di veicoli a guida automatica (AGV) sta permettendo all’intralogistica a raggiungere nuovi livelli di efficienza. Allo stesso tempo, la densità di traffico di veicoli autonomi negli impianti di produzione e stoccaggio è in costante aumento. A sua volta, questo aumenta la frequenza dei possibili incontri tra persone e macchine e tra le macchine stesse. Lo stesso vale per l’uso dei robot in molti processi altamente automatizzati. La protezione delle persone che lavorano nell’area e la prevenzione delle collisioni sono entrambe di estrema importanza. Le linee guida dettagliate per l’implementazione della protezione dalle collisioni sono contenute nella Direttiva Macchine.
Gli ultrasuoni non possono confondersi
Le onde sonore hanno diversi punti di forza fisicamente determinati. Sono alla base della fondamentale superiorità dei sensori a ultrasuoni rispetto ad altri sistemi, in particolare alle procedure di misurazione ottica, in alcuni campi di applicazione. La luce è ostacolata da interferenze esterne come vapore, polvere, nebbia, pioggia e neve. Una riflessione o una deflessione insufficiente del fascio di luce del sensore può interferire con un rilevamento affidabile, così come superfici trasparenti, contorni irregolari o rientranze dell’oggetto da rilevare.
Ellittico e disaccoppiato
I trasduttori a ultrasuoni del sistema USi hanno ottimizzato la forma del fascio sonoro per le applicazioni di controllo degli AGV e robot. Normalmente, la forma della propagazione sonora è radialmente simmetrica, cioè la sezione trasversale è sempre rotonda. In questo caso, invece, è molto ampia lungo un asse trasversale e molto stretta nell’altro, cioè compressa lateralmente, con una sezione trasversale ellittica. Il raggio sonoro può quindi coprire un’area più ampia nel punto di contatto: 80 centimetri a una distanza di 1,5 metri. Il raggio di rilevamento massimo è di 2,5 metri, il che significa che la direzione di marcia dell’AGV è monitorata in modo affidabile per l’intera stanza.
Il trasduttore a ultrasuoni che trasmette e riceve gli impulsi acustici è grande solo 27x21x13 millimetri. È disaccoppiato dall’interfaccia di controllo, che può essere montata fino a tre metri di distanza e collegata tramite un cavo, e da qui può gestire due trasduttori. Il design compatto consente di installare il trasduttore in spazi molto ristretti, ad esempio nel braccio di un carrello elevatore, mentre l’elettronica è alloggiata nel telaio.
L’elettronica della misurazione del livello ha due canali e assegna due uscite di sicurezza a ciascun trasduttore a ultrasuoni. I microcontrollori dell’interfaccia di controllo, oltre a verificare il funzionamento del sensore, si controllano anche vicenda. Se si verifica una deviazione evidente nelle unità del sensore o tra i controllori, il circuito di sicurezza si attiva automaticamente. Un’ulteriore sicurezza è data dalle routine di verifica e test automatici. I trasduttori a ultrasuoni hanno un design particolarmente robusto con protezione IP69.
Prevenzione delle interferenze
Solo uno dei canali indipendenti del sensore può fornire una protezione affidabile, il che significa che i requisiti per un sistema di sensori sicuro possono essere soddisfatti con uno solo dei due possibili trasduttori a ultrasuoni. Per ogni trasduttore è disponibile un’uscita di segnale, integrata da uscite OSSD sicure con monitoraggio dei cortocircuiti e dei circuiti incrociati per l’invio di segnali a un controllore di sicurezza.
Poiché gli AGV si incrociano spesso e più robot possono lavorare vicini, il software USi previene le interferenze dei segnali provenienti da più sistemi sopprimendo le interferenze durante gli incontri. Di conseguenza, non ci sono limiti alla quantità di attrezzature per la movimentazione dei materiali o di robot che possono essere dotati di sensori USi e utilizzati nella stessa struttura.
Il software può anche sopprimere le interferenze. I componenti del veicolo che sfociano in un fascio sonoro sono un esempio comune di tale interferenza. Ciò non influisce sul rilevamento di altri oggetti. Allo stesso tempo, uno di questi componenti può essere utilizzato come oggetto di riferimento per la protezione dalle manomissioni. Il software di parametrizzazione consente agli utenti di impostare punti di commutazione e logiche di uscita intuitive e di inizializzare test periodici. È inoltre possibile definire parametri di sicurezza specifici per gli ultrasuoni. I protocolli di sicurezza per la documentazione dell’impianto vengono creati automaticamente.
Esempi di applicazione
Carrelli elevatori senza conducente: questi veicoli devono essere protetti sia nella direzione principale che in quella secondaria, soprattutto in direzione delle forche e nella zona laterale. I sensori possono essere montati ovunque e possono anche essere integrati nei bracci delle forche. Ciò garantisce che il campo di rilevamento non venga bloccato, anche quando le forche sono cariche. Gli oggetti e le persone che si trovano nell’area di pericolo vengono rilevati in modo affidabile e, se necessario, l’abbassamento delle forche viene interrotto in tempo. Inoltre, il sensore nel braccio della forca può anche controllare la posizione all’interno dei magazzini verticali. Se utilizzato nei carrelli elevatori guidati, il sistema USi può essere impiegato per monitorare la parte posteriore del carrello o come protezione per i talloni.
AGV a guida su binario: per garantire una protezione affidabile dalle collisioni senza inutili interruzioni del trasporto, i dispositivi di sicurezza USi possono integrare o addirittura sostituire i sistemi di navigazione ottica. Poiché i sensori possono essere integrati in modo molto flessibile nell’applicazione, è possibile mantenere una copertura mirata di qualsiasi area nei dintorni dell’AGV. Il software di parametrizzazione consente di regolare il campo di rilevamento in modo semplice e rapido. Ad esempio, l’uscita del segnale può essere utilizzata per ridurre la velocità o per emettere un segnale di avvertimento.
Trasporto di serbatoi: gli AGV di grandi dimensioni sono utilizzati per movimentare serbatoi di grandi dimensioni, come quelli utilizzati nell’industria chimica e petrolchimica. In curva, anche la zona laterale deve essere protetta. Ciò è possibile utilizzando diversi sistemi di sicurezza USi montati sui lati del veicolo.
