Un nouveau système de vision 3D prometteur permet désormais d’inspecter des pièces en 3D aussi facilement qu’avec une caméra intelligente en 2D. Alors que l’inspection optique en 3D nécessitait auparavant beaucoup de programmation mais offrait peu d’avantages, la nouvelle technologie de Cognex apporte une meilleure qualité d’image, un développement d’application simplifié et un large éventail d’outils d’inspection en 3D – élargissant considérablement la gamme d’applications dans l’automatisation industrielle.
Lorsqu’il s’agit d’inspecter des pièces, les utilisateurs peuvent choisir parmi plusieurs technologies établies. Si la décision est prise en faveur de la vision industrielle, la question se pose : avez-vous besoin d’une inspection en 2D ou 3D et quels sont les efforts nécessaires pour mettre en œuvre la solution correspondante ? Selon l’application, un système 2D éprouvé est alors souvent le premier choix, même si les avantages (théoriques) du traitement d’image 3D peuvent être évidents.
Il y a deux raisons à cela. La première : jusqu’à présent, il n’existait pas de système de vision 3D répondant aux exigences de la plupart des applications d’inspection en termes de facilité d’utilisation et de coût. L’inspection par vision tridimensionnelle était tout simplement trop coûteuse et trop compliquée pour la plupart des entreprises, et il y avait également peu d’outils de vision qui fonctionnaient avec de véritables images 3D. Il fallait donc installer un PC supplémentaire pour résoudre l’application, ce qui nécessitait beaucoup plus d’espace et de programmation. La deuxième raison : l’inspection 2D avec une caméra intelligente fonctionne de manière très fiable et avec une grande facilité d’utilisation. Par conséquent, dans de nombreux cas, il n’y a ou n’y avait pas de réel besoin de faire la transition coûteuse et difficile vers un système d’inspection 3D.
De nouvelles possibilités pour l’inspection 3D automatique
Cette situation est en train de changer avec l’introduction du système de vision In-Sight® 3D-L4000, du spécialiste de la vision industrielle Cognex. Cette caméra intelligente unique en son genre permet aux ingénieurs de résoudre rapidement, précisément et à moindre coût toute une série d’applications d’inspection, de guidage et de mesure en ligne sur des chaînes de production automatisées. Elle offre une suite complète de véritables outils de vision 3D qui sont aussi faciles à utiliser que les outils de vision 2D de Cognex, qui ont fait leurs preuves dans l’industrie, grâce à l’environnement familier et robuste du tableur In-Sight. En outre, les optiques brevetées à laser bleu sans reflets sont une première dans l’industrie, permettant la capture d’images 3D de haute qualité.
L’optique du laser bleu fait la différence
Les utilisateurs du traitement d’images 3D sont probablement familiers avec cela : en général, les systèmes d’imagerie 3D sont confrontés aux reflets – des effets lumineux qui se produisent lorsque la lumière laser est diffusée de la surface de la pièce vers le système d’imagerie. Le reflet est un problème dans les systèmes de vision 3D existants car il modifie l’apparence de la pièce et réduit la précision de l’image. Le système ne peut qu’estimer l’endroit où se trouve le laser. À ce jour, aucun système 3D n’a pu éliminer ces reflets et donc produire des images suffisamment bonnes pour effectuer des applications d’inspection fiables en 3D.
Toutefois, le type de laser utilisé dans l’In-Sight 3D-L4000 constitue une avancée technique importante dans l’imagerie laser – et explique les excellents résultats obtenus. Le 3D-L4000 élimine les reflets en utilisant un laser spécial dans la gamme de la lumière bleue. L’imageur voit donc une ligne laser claire, ce qui permet d’obtenir des images 3D plus précises. En outre, le laser fournit son propre éclairage pour les images 3D et 2D – le système ne nécessite aucune lumière extérieure.
Traitement intelligent sur des images réelles de nuages de points en 3D
Dans la plupart des systèmes de vision 3D “traditionnels” basés sur le laser, la tête du laser capture une image qui est envoyée à un PC pour être traitée. En même temps, ils offrent une sélection limitée d’outils, dont la plupart ne peuvent être utilisés que pour une simple mesure de hauteur. La dépendance de la programmation sur PC ne rend les inspections 3D rentables que pour des applications très complexes. L’In-Sight 3D-L4000, en revanche, a une puissance de traitement intégrée. Cela permet aux outils de vision d’effectuer de véritables inspections de nuages de points en 3D sans avoir besoin d’un contrôleur externe ou d’un logiciel tiers sur PC. Un avantage secondaire intéressant est qu’avec le traitement intégré, l’analyse des images peut être effectuée en très peu de temps.
Dans le passé, l’inspection visuelle en 3D était difficile à comprendre et à utiliser. La plupart des systèmes existants transforment les données 3D en images 2D. Ce faisant, la hauteur d’un point est représentée par une valeur de gris. Pour comprendre l’information sur la hauteur, on utilise donc une représentation en fausses couleurs de l’image 3D tramée dans l’image 2D. Dans cette représentation, il est très difficile de voir et de traiter avec succès les nuances de la partie 3D. Une méthode courante consiste à convertir une partie de l’image 2D tramée en un profil de hauteur 1D. Cependant, avec la nouvelle technologie utilisée dans le 3D-L4000, l’image est un pur nuage de points ; ce que vous voyez et évaluez est une véritable image 3D, et non une réduction à un profil de hauteur 1D. Et comme l’inspection 3D est nouvelle pour la plupart des utilisateurs, les outils 3D sont conçus de manière à ce que chacun puisse comprendre et utiliser pleinement les nouveaux outils tridimensionnels. En d’autres termes, vous faites essentiellement la même chose, mais contrairement à avant, vous travaillez sur une image qui ressemble exactement à la pièce elle-même.
Configuration intuitive avec des outils d’inspection 3D avancés – sans compétences en programmation
Une autre nouveauté de l’In-Sight 3D-L4000 est l’utilisation de l’interface de développement intuitive In-Sight Spreadsheet pour configurer et exécuter rapidement et facilement des applications 3D sans avoir besoin de programmation ou de traitement externe. Elle simplifie le développement d’applications et rationalise l’intégration en usine grâce à un ensemble complet de fonctions d’E/S et de communication. Elle permet également de combiner des outils de vision 2D et 3D dans une même application, ce qui accélère les déploiements.
L’In-Sight 3D-L4000 comprend tous les outils de mesure 3D traditionnels que l’on attend d’un système de vision 3D, tels que la détermination de plans et de hauteurs. En outre, il dispose d’un ensemble complet d’outils de vision 3D tels que PatMax3D, Blob3D, 3D Geometry et bien d’autres, conçus dès le départ pour des inspections dans un espace 3D réel. Il est ainsi facile de mesurer ou d’identifier les pièces ou les irrégularités de la surface, ainsi que les interstices, les arêtes et les angles, même pour les pièces à géométrie complexe comme les pistons ou les charnières.
Un large éventail d’applications
Les avancées techniques et les caractéristiques simple d’utilisation du nouveau 3D-L4000 en font un outil idéal pour un large éventail d’applications dans de nombreux secteurs, notamment l’agroalimentaire, les produits de consommation, l’emballage, l’automobile, les appareils médicaux et l’électronique. Sa grande facilité d’utilisation et le fait qu’aucun PC externe, et donc aucune compétence en programmation, ne soit nécessaire pour la configuration et le traitement font finalement de l’imagerie 3D basée sur le laser une option viable et abordable. Les ingénieurs en automatisation ont désormais véritablement le choix entre la 2D et la 3D.
Auteur : Janina Guptill, Senior Marketing Communications Specialist, Cognex Germany Inc.
En savoir plus : cognex.com
