从同一块布中切割 - 自动3D识别和木梁标记

在体积和质量方面，木材是全球最重要的原材料。这种天然材料也是最古老的建筑材料之一，越来越受欢迎：木材是生态，健康的，并提供比任何其他建筑材料更多的舒适感。例如，在过去的十年中，木屋的市场份额增加到德国建造的所有房屋的15％。生产现场的生产焦点转移到木工车间。自动化在那里扮演越来越重要的作用，以便尽可能高的成本效益，因此适合未来。在最近的一个例子中：位于德国的“ZentrumFürTelematike.v”开发了一种机器人解决方案，为德国公司Georg Schumann GmbH＆Co.KG自动标记木梁。

舒曼通过锯木厂和相关木材贸易提供全自动的内特机。在那里，木梁在许多变化中制造，所有这些都是先前用手标记的。在这种情况下，标签涉及通常为客户需求量身定制的木材列表的数值标记。另外，该系统也可以用于例如标记认证（可持续性，起源）或等级（根据质量，淀粉，干燥程度和预期用途）。为了自动化标记过程，开发了一种系统，该系统集成了工业机器人，3D相机和紧凑型墨水印刷系统。该解决方案能够自动确定可能的打印区域，选择打印位置和字体的最佳对准和大小。

为了在一堆托盘中清晰可见，如果可能的话，打印必须在横梁的前面。相机必须识别木梁的不同形状和位置:例如，每根木梁在打印区域有不同的斜面、钉子或凹陷。此外，由于上游生产系统的偏差或公差，机器人前面的光束位置永远不会完全相同。这就需要一个图像处理系统，使机器人能够快速、可靠、精确地检测出每个光束的各自位置和三维表面。

Ensenso N35相机用于捕捉光束位置和几何形状。木材一旦进入打印位置，机器人就会自动放置安装在法兰上的摄像头，这样机器人就可以检测横梁的表面。如果有必要，机器人会将摄像机放置在木梁的几个侧面，以允许对木梁的不同侧面有不同的看法。

摄像机在中等距离（〜40-90厘米）的木梁顶部，来自不同的倾斜透视。它配备了两个单色CMOS传感器（全局快门，1280 x 1024像素），GigE接口，触发器和闪光灯和闪光灯和闪光灯的GPIO连接器。集成在型号N35中的Flex View技术特别适用于常设物体的3D检测，并且工作距离高达3,000毫米。投影到光束上的光图案在图像中提供额外的纹理。投影仪掩模在光束中的位置可以在非常小的步骤中线性移动。

因此，在场景对象的物体表面上的投影纹理也会移动并创建其他帮助结构。获取具有不同纹理的多对图像会产生大量的图像点。分辨率也在不断增加。除了分辨率，数据在困难表面上的稳健性也会增加，因为移位的图案结构会应用额外的信息。Ensenso N35因此满足了客户的要求:最精确和低噪音的木材表面检测。

由ZFT开发的系统转换所获取的原始数据，确定点云在机器人坐标系中的位置，并提取可能适合打印的光束上的平面。该数据用于计算打印位置和最佳打印大小和给定文本的对齐。然后，机器人移动到由相机系统确定的打印位置，并精确地用墨水打印机执行实际打印。

ZfT的研究助理Florian leutter解释说:“相机在采集量中的测量精度以及测量速度是我们选择相机的决定性因素。”此外，N35的紧凑性和防尘/防潮保护功能也很重要。”在锯木厂环境中，保护等级对木材加工起着重要作用。坚固、紧凑的Ensenso N35 3D相机铝制外壳非常适合这一点。它符合防护等级IP65/67的要求，因此可以防止污垢，灰尘，飞溅的水，在这种情况下，油墨。
使用Ensenso SDK设置摄像机参数，触发测量和读出被测三维点云。ZfT开发了自己的软件来转换和处理数据。

外表
“在机器人技术领域，不仅越来越需要严格的自动化解决方案，还需要能够灵活处理不同工件和环境的自动处理系统”，Florian leutter评论道。这需要高质量的摄像机，因为工作区域的3D采集必须按照机器人系统要求的精度进行，即如果可能，在亚毫米范围内。这对IDS的Ensenso立体3D模型来说不是问题:它们使3D视觉不仅健壮和简单，而且快速和精确。它们为不同零件的自动三维采集提供了可靠和有前途的组件，而不仅仅是对木工行业来说，各种各样的梁都是“从同一块布上剪下来的”。

客户
“zentrumfürtelematik e.v”。以独立和合格的方式通知该行业的使用远程技术的可能性。特别是，它为行业提供了支持，在开发创新产品和服务方面。主要应用领域是远程维护和远程调试工业设备，安全监控，对危险情况，远程医疗，远程培训和交通管制的辅助人员的支持。

Ensenso N35 - 3D视觉，快速和精确

• 与GigE接口-多才多艺和灵活
• 紧凑，坚固的铝制外壳
• IP65 / 67.
• 全球快门CMOS传感器和模式投影仪，可选择蓝色或红外led
• 最大限度。FPS（3D）：10（2次镀锡：30）和64个差距水平
• 最大限度。FPS（离线处理）：30（2x Binning：70）和64个差异水平
• 专为工作距离高达3,000毫米（N35）和可变图片字段
• 输出一个单一的3D点云与数据从所有相机使用在多相机模式
• 来自多个观看方向的3D点云的现场构成
• 集成FlexView技术，以了解点云的更详细准确性以及困难曲面上的3D数据的更高稳健性
• “预计纹理立体声视觉”过程，用于捕获未构造的表面
• 捕获静止和移动物体

关于IDS Inc.
IDS公司成立于2007年，是IDS成像开发系统GmbH的子公司。工业相机制造商ID映像开发系统GmbH开发出高性能，易于使用的USB，GigE和3D摄像机，具有广泛的传感器和变体。几乎无限的应用范围涵盖了设备，植物和机械工程领域的多个非工业和工业领域。除了成功的CMOS相机外，公司还扩展了其与基于视觉应用的智能相机的投资组合。新颖的图像处理平台IDS NXT是可自由编程的，非常多功能。

IDS成立于1997年，是一家只有两个人的公司，现已发展成为一家拥有300多名员工的独立的、通过iso认证的家族企业。总部位于德国奥伯苏姆，是一个开发和生产基地。IDS在美国、日本、韩国、英国等地设有分支机构，在国际上均有分支机构。