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3D機器視覺助攻 滿足製造需求須考量哪些關鍵?

目前3D視覺運用在工業及製造現場非常普遍,猶如機器人的「雙眼」,3D視覺系統能更準確地辨認物體外型和結構。法新社

邁入工業4.0與智慧製造階段,機台、無人機、機器人和自駕車要適應具有挑戰性的環境,開發人員需確保機器人可靠性、穩定性與高效能。除此之外,在工業領域廣泛使用的3D機器視覺(Machine Vision)也成為市場主流,在構建3D視覺系統時也必須考慮幾個因素,來滿足新時代製造需求。

據The Robot Report報導,目前3D視覺運用在工業及製造現場非常普遍,猶如機器人的「雙眼」,3D視覺系統能更準確地辨認物體外型和結構。

工業自動化解決方案新創Photoneo最近發表新一代的PhoXi 3D掃描儀,目的是將PhoXi 3D開發成3D視覺系統,利用特殊設計達到耐熱、防水和防塵,在惡劣的工業環境中也可以持續運作。

Photoneo主管Andrea Pufflerova特別指出3D視覺系統的核心功能,由於機械品質和耐用度是工業3D掃描儀的首要條件,耐用的結構不僅將保護程度提高,進而降低不必要的修復風險。

防護等級由異物防護等級(Ingress Protection Rating)或IP代碼(IP Code)定義,該代碼由兩位數組成,第1位數字代表對產品對固態微粒進入的保護程度,第2位則是對抵禦濕氣或水滲透的能力。每個數字的值越大,保護作用就越大。

為工業用途設計的3D掃描器應以IP65為最低標準,該等級的設備完全防塵並能防止低壓,而IP65感測器是為塵土與潮濕環境所設計的,能抵抗液體和微小顆粒。

據了解,在工業環境中經常出現的另一個挑戰是外部溫度。當溫度過低或過高,都會對掃描功能產生不同的影響。為確保3D掃描設備即使在嚴苛的炎熱條件也能提供穩定的性能,Photoneo建議企業應配備先進的熱校準模組。

此外,評估3D視覺系統是否適合布署至工業環境,電源和網路連接也是重要的考量因素。許多3D掃描裝置都配有兩個連接器,一為提供電力的客製化連接器及支援資料傳輸的單對乙太網路或USB連接器。

然而,這種設置並不是3D視覺系統最方便的選擇,因為使用兩種不同的電纜線意味著更高的成本、受限制的電纜長度以及更複雜的安裝步驟。

乙太網路供電(PoE)是透過雙絞線傳輸電力與資料到其他裝置上的技術,PoE的優勢包含較低的成本,且節省配置電源線的時間,PoE在工業應用已成為標準,使網路設備的布署更具彈性。

Photoneo指出,如果3D視覺系統整合PoE與24v供電,未來應該能滿足所有工廠的需求,結合後十分可靠又安全,也能防止電線短路或類似的情形。

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