DTECT® Object 3D Whitepaper
3D objectdetectie zonder complexe vision-systemen
Hoe controleert u compleetheid, oriëntatie of vulgraad van producten wanneer kleur, contrast of reflecties traditionele sensoren onbetrouwbaar maken?
In deze whitepaper ontdekt u hoe de SensoPart DTECT® Object 3D de eenvoud van klassieke sensortechnologie combineert met de mogelijkheden van geavanceerde 3D vision-technologie.
Dankzij Active Stereo-technologie met geïntegreerde infraroodprojectie detecteert de sensor objecten op basis van hoogte, vorm en volume. Daardoor is de detectie grotendeels onafhankelijk van kleur, contrast en omgevingslicht.
- Ontdek hoe Active Stereo-technologie werkt
- Leer het verschil tussen ToF, Stereo Vision en Active Stereo
- Bekijk toepassingen voor compleetheidscontrole, oriëntatiecontrole en vulcontrole
- Ontdek hoe 3D-detectie eenvoudig via OK/NOK-signaal kan worden geïntegreerd
Video: DTECT® Object 3D - Controle van de juiste oriëntatie
Waar gaat deze whitepaper over?
De whitepaper beschrijft hoe de DTECT® Object 3D een nieuwe productcategorie vormt tussen klassieke sensoren en vision-systemen. De sensor werkt niet op basis van kleur- of contrastverschillen, maar gebruikt oppervlaktegebonden 3D-data om objecten betrouwbaar te detecteren.
Hierdoor kunnen complexe inspectietaken eenvoudiger worden uitgevoerd, zonder externe verlichting, vision-PC of specialistische programmeerkennis.
Belangrijkste onderwerpen in de whitepaper
- De grenzen van klassieke optische sensoren en 2D vision-systemen
- De basisprincipes van 3D-meettechnologie
- Vergelijking tussen Time-of-Flight, Stereo Vision en Active Stereo
- De werking van de DTECT® Object 3D
- Detectie op basis van hoogte- en volumeverschillen
- Praktische toepassingen in industriële automatisering
- Technische specificaties en productvarianten
Wat is de DTECT® Object 3D?
De DTECT® Object 3D is een compacte 3D-sensor van SensoPart voor industriële objectdetectie. De sensor combineert de eenvoudige bediening van een klassieke sensor met de uitgebreide detectiemogelijkheden van 3D-beeldverwerking.
In plaats van te beoordelen op kleur, contrast of helderheid, kijkt de sensor naar de geometrie van het object. Denk aan hoogteverschillen, vorm, positie en volume. Het resultaat wordt teruggebracht tot een eenvoudig OK/NOK-signaal.
Waarom is dat belangrijk?
In veel industriële toepassingen zijn kleur en contrast geen betrouwbare basis voor detectie. Objecten kunnen donker, glanzend, egaal of wisselend gepositioneerd zijn. Door te meten op basis van 3D-informatie ontstaat een veel robuustere controle.
Waarom kiezen voor 3D objectdetectie?
Traditionele optische sensoren en 2D vision-systemen zijn vaak afhankelijk van zichtbare contrasten. Wanneer objecten dezelfde kleur hebben, reflecteren of weinig structuur bevatten, kan detectie minder betrouwbaar worden.
3D objectdetectie maakt gebruik van ruimtelijke informatie. Daardoor kan de sensor niet alleen zien dát er iets aanwezig is, maar ook hoe het object eruitziet in hoogte, vorm en volume.
Voordelen van 3D objectdetectie
- Detectie onafhankelijk van kleur en contrast
- Betrouwbare herkenning van hoogte- en volumeverschillen
- Geschikt voor glanzende, donkere of egale oppervlakken
- Minder afhankelijk van externe verlichting
- Geschikt voor inline inspecties op bewegende transportbanden
- Eenvoudige integratie in bestaande machines
Hoe werkt Active Stereo-technologie?
Active Stereo-technologie combineert twee camera's met een geprojecteerd infrarood lichtpatroon. De DTECT® Object 3D projecteert een gestructureerd patroon op het object. Twee camerachips registreren dit patroon vanuit verschillende perspectieven.
Op basis van de verschillen tussen beide beelden berekent de sensor een dieptebeeld. Dit dieptebeeld vormt de basis voor de beoordeling van het object.
Wat meet de sensor?
- Hoogteverschillen
- Volumeverschillen
- Objectvormen
- Positie en oriëntatie
- Afwijkingen ten opzichte van een aangeleerde referentie
De geïntegreerde infraroodprojectie maakt externe verlichting overbodig en verhoogt de betrouwbaarheid bij wisselende lichtomstandigheden.
Wat is het verschil tussen ToF, Stereo Vision en Active Stereo?
Binnen 3D-sensortechnologie worden verschillende meetprincipes gebruikt. De whitepaper vergelijkt Time-of-Flight, Stereo Vision en Active Stereo.
| Technologie | Meetprincipe | Voordelen | Aandachtspunten |
|---|---|---|---|
| Time-of-Flight (ToF) | Meet de looptijd van licht tussen sensor en object. |
|
|
| Stereo Vision | Gebruikt twee camera's vanuit verschillende perspectieven. |
|
|
| Active Stereo | Combineert Stereo Vision met gestructureerde projectieverlichting. |
|
|
Waarom gebruikt de DTECT® Object 3D Active Stereo?
Active Stereo biedt een sterke combinatie van betrouwbaarheid, resolutie en gebruiksgemak. De technologie is vooral geschikt voor toepassingen op korte werkafstanden waarbij kleine hoogte- of volumeverschillen moeten worden herkend.
Omdat de DTECT® Object 3D een interne infraroodlaser gebruikt, is er geen externe verlichting nodig. Ook een vision-controller, PC of aparte programmeeromgeving is niet vereist.
Belangrijkste voordelen
- Betrouwbare detectie bij egale oppervlakken
- Hogere detailweergave dan veel ToF-oplossingen op korte afstand
- Compacte bouwvorm
- Geen externe verlichting nodig
- Geen aparte vision-PC nodig
- Instellen via teach-in of IO-Link
Hoe werkt de DTECT® Object 3D in de praktijk?
De sensor werkt met het snapshot-principe. Per detectiecyclus wordt één volledig beeld vastgelegd. Vervolgens berekent de sensor het dieptebeeld en vergelijkt hij de actuele situatie met een eerder aangeleerde OK- of NOK-referentie.
Detectieproces in vijf stappen
- De sensor projecteert een infrarood patroon op het object.
- Twee camerachips registreren het patroon vanuit verschillende perspectieven.
- De sensor berekent een dieptebeeld.
- Het actuele volume wordt vergeleken met de aangeleerde referentie.
- De sensor geeft een OK/NOK-signaal aan de besturing.
Met een scansnelheid van 100 fps en een reactietijd van 26 tot 37 ms is de sensor geschikt voor snelle inline inspecties.
Toepassing: compleetheidscontrole van assemblages
De DTECT® Object 3D kan controleren of onderdelen aanwezig, correct gemonteerd of juist dubbel geplaatst zijn. Omdat de sensor kijkt naar 3D-hoogte-informatie, is de controle onafhankelijk van kleur of materiaal.
Voorbeelden van compleetheidscontrole
- Controle op ontbrekende componenten
- Detectie van dubbel gemonteerde onderdelen
- Controle van assemblages
- Aanwezigheidscontrole van kleine onderdelen
- Inspectie van producten met weinig contrast
Deze toepassing is waardevol in machinebouw, assemblage, elektronica, automotive en verpakkingsmachines.
Wat zijn de voordelen ten opzichte van een traditioneel vision-systeem?
Een traditioneel vision-systeem biedt uitgebreide inspectiemogelijkheden, maar brengt vaak extra hardware, software en engineering met zich mee. De DTECT® Object 3D combineert betrouwbare 3D-inspectie met de eenvoud van een industriële sensor.
| Vergelijkingspunt | DTECT® Object 3D | Traditioneel vision-systeem |
|---|---|---|
| Installatietijd | Snelle ingebruikname via teach-in | Uitgebreide configuratie en kalibratie |
| Benodigde kennis | Geen specialistische vision-kennis nodig | Programmeer- en vision-expertise vereist |
| Externe verlichting | Niet nodig dankzij geïntegreerde IR-projectie | Vaak noodzakelijk voor stabiele detectie |
| Ruimte in machine | Compacte sensorbehuizing | Extra camera's, verlichting en hardware |
| PLC-integratie | Eenvoudig OK/NOK-signaal | Complexere verwerking van beelddata |
| Onderhoud | Beperkte instellingen en eenvoudige bediening | Meer parameters en onderhoudswerk |
| Inspectietechnologie | 3D-detectie op basis van vorm en volume | Afhankelijk van contrast, kleur of patronen |
| Geschikt voor | Compleetheids-, oriëntatie- en traycontrole | Complexe beeldverwerking en inspectietaken |
Technische specificaties van de DTECT® Object 3D
Close-range uitvoering
- Werkafstand: 100 tot 200 mm
- Geschikt voor kleinere volumeverschillen
- Detectiegrens vanaf circa 1 cm³ bij gebruik van het volledige beeldveld
Distance-uitvoering
- Werkafstand: 150 tot 500 mm
- Geschikt voor grotere werkafstanden
- Detectiegrens vanaf circa 2 cm³ bij gebruik van het volledige beeldveld
Algemene kenmerken
- Active Stereo met gestructureerde infraroodverlichting
- Rode laser voor oriëntatie tijdens teach-in
- Snapshot-principe
- Scansnelheid: 100 fps
- Reactietijd: 26 tot 37 ms
- Teach-in via knop of IO-Link
- Laserklasse 1
- OK/NOK-uitgang voor eenvoudige PLC-integratie
Voor welke industrieën is de DTECT® Object 3D geschikt?
De DTECT® Object 3D is geschikt voor industriële automatiseringstoepassingen waarin betrouwbare detectie van vorm, hoogte of volume belangrijk is.
Typische sectoren
- Machinebouw
- Automotive
- Assemblage-industrie
- Elektronica-industrie
- Verpakkingsmachines
- Robotica
- Logistieke automatisering
- Food & Beverage
- Farmaceutische industrie
Welke vragen beantwoordt deze whitepaper?
Vragen over 3D-technologie
- Wat is 3D objectdetectie?
- Hoe werkt Active Stereo-technologie?
- Wat is het verschil tussen ToF, Stereo Vision en Active Stereo?
- Waarom is 3D-detectie minder afhankelijk van kleur en contrast?
- Wanneer is 3D-detectie beter dan 2D vision?
Vragen over de DTECT® Object 3D
- Wat is de DTECT® Object 3D?
- Hoe werkt de sensor?
- Welke werkafstanden zijn beschikbaar?
- Hoe snel werkt de sensor?
- Is externe verlichting nodig?
- Is programmeerkennis vereist?
- Hoe wordt de sensor geïntegreerd in een machine?
Vragen over toepassingen
- Kan de sensor compleetheidscontroles uitvoeren?
- Kan de sensor ontbrekende onderdelen herkennen?
- Kan de sensor oriëntatieverschillen detecteren?
- Kan de sensor lege of gevulde trays controleren?
- Is de sensor geschikt voor bewegende objecten?
- Werkt de sensor bij glanzende of contrastarme oppervlakken?
Video: DTECT® Object 3D - de eerste sensor met active stereo-principe
Veelgestelde vragen over de DTECT® Object 3D
Wat is de DTECT® Object 3D?
De DTECT® Object 3D is een compacte industriële 3D-sensor van SensoPart die objecten detecteert op basis van hoogte, vorm en volume.
Hoe werkt Active Stereo-technologie?
Active Stereo gebruikt twee camera's en een geprojecteerd infrarood patroon om een dieptebeeld van het object te berekenen.
Werkt de sensor onafhankelijk van kleur?
Ja. De sensor beoordeelt objecten op basis van 3D-geometrie en volume, niet op kleur of contrast.
Is externe verlichting nodig?
Nee. De DTECT® Object 3D heeft geïntegreerde infraroodprojectie en heeft geen externe verlichting nodig.
Kan de sensor bewegende objecten inspecteren?
Ja. Door het snapshot-principe, 100 fps en een reactietijd van 26 tot 37 ms is de sensor geschikt voor inline inspecties.
Waarvoor wordt de DTECT® Object 3D gebruikt?
De sensor wordt gebruikt voor compleetheidscontrole, oriëntatiecontrole, aanwezigheidsdetectie en leeg- of vulcontrole van bakken, trays en transportlijnen.
Is programmeerkennis nodig?
Nee. De sensor kan worden ingesteld via teach-in op de sensor of via IO-Link.
Wat is het verschil tussen Active Stereo en Time-of-Flight?
Time-of-Flight meet afstand via lichtlooptijd en is sterk bij grotere afstanden. Active Stereo gebruikt twee camerabeelden en gestructureerde projectie, waardoor kleinere hoogte- en volumeverschillen op korte afstand nauwkeuriger kunnen worden herkend.
Veelgestelde vragen over de DTECT® Object 3D
Op welk meetprincipe is de DTECT® Object 3D gebaseerd?
Op active stereo: stereo vision gecombineerd met gestructureerde infraroodverlichting. Volgens SensoPart is dit de eerste industriële sensor op basis van het active-stereoprincipe, met gepatenteerde stereotechnologie met gestructureerd licht.
Wat houdt active stereo precies in?
Een geïntegreerde infraroodlaser projecteert via een optisch element een gedefinieerd lichtpatroon op het object. Twee camerachips registreren dat patroon vanuit verschoven perspectieven en reconstrueren een dieptekaart. Omdat de sensor zelf het contrast aanbrengt, is hij niet afhankelijk van de textuur van het oppervlak.
Wat is het verschil met een ToF-sensor (time-of-flight)?
ToF meet de looptijd van licht en is sterk over grotere afstanden, maar heeft een beperkte resolutie bij kleine hoogteverschillen. Active stereo levert op korte afstand een scherpere dieptekaart.
Wat is het verschil met een 2D vision-sensor of smart camera?
Een 2D-systeem werkt op contrast of helderheid en vereist doorgaans programmeerwerk en extra verlichting. De DTECT® Object 3D werkt op 3D-hoogte-informatie en levert één OK/NOK-signaal — zonder vision-PC of programmering.
Waarom is de meting onafhankelijk van kleur en reflectie?
De beoordeling is gebaseerd op volume en geometrie, niet op remissie (kleur, glans, materiaal). Daardoor werkt de sensor ook op egale, glanzende of donkere oppervlakken.
Is het een meetsensor of een schakelsensor?
Functioneel een schakelsensor. De sensor beoordeelt het volume en reduceert dat tot een binair OK/NOK-signaal; hij is geen metrologisch meetinstrument dat een gekalibreerde maatwaarde uitstuurt.
Wat is het kleinste volumeverschil dat de sensor kan detecteren?
Bij gebruik van het volledige beeldveld vanaf ± 1 cm³ (Close Range) respectievelijk ± 2 cm³ (Long Range). Deze grenswaarden zijn afhankelijk van de toepassing.
Hangt dat af van het beeldveld?
Ja. Door de ROI binnen het beeldveld te verkleinen, wordt de detectie stabieler en daalt het kleinste detecteerbare volumeverschil.
Is detectie onafhankelijk van de positie en oriëntatie van het object?
Ja. De geometrische benadering maakt de vergelijking onafhankelijk van de absolute positie en oriëntatie van het object in het objectvlak.
Hoeveel toestanden kan de sensor onderscheiden?
Twee: OK en NOK. De drempelwaarde is instelbaar — ook na ingebruikname via de knoppen, het display of via IO-Link.
Kan ik de ROI beperken tot één onderdeel?
Ja. Dat verhoogt de detectiestabiliteit en maakt in veel gevallen vereenzaming van onderdelen overbodig.
Welke uitvoeringen zijn er en wat zijn de werkafstanden?
Twee uitvoeringen: Close Range (100–200 mm) en Long Range (150–500 mm).
Hoe groot is het beeldveld op een bepaalde afstand?
Het beeldveld schaalt met de werkafstand. Raadpleeg het datasheet of de configuratietool van SensoPart voor exacte waarden per afstand en uitvoering.
Is het beeldveld instelbaar?
Ja, via de ROI-instelling kan een deel van het beeldveld worden geselecteerd als actief meetgebied.
Werkt de sensor op glanzende of spiegelende oppervlakken?
In de meeste gevallen ja. Sterk spiegelende vlakken (bijv. gepolijst metaal) kunnen beperkingen geven; een applicatietest wordt aanbevolen.
Werkt de sensor op donkere of zwarte onderdelen?
Ja. De sensor is onafhankelijk van kleur en absorptie; zwarte onderdelen vormen geen principieel probleem.
Wat gebeurt er met transparante of doorschijnende objecten?
Transparante materialen (glas, helder kunststof) zijn problematisch voor vrijwel alle optische 3D-sensoren. Een applicatietest is noodzakelijk.
Hoe wordt de sensor ingeleerd?
Via een drukknopprocedure op de sensor zelf, zonder software: leg het OK-referentieobject in het beeldveld en druk op de teach-knop. Optioneel kan ook een NOK-referentie worden ingeleerd — zonder laptop of PLC-programmering.
Kan ik ook inleren via IO-Link of een PLC?
Ja. Via IO-Link zijn alle instellingen en de teach-functie op afstand te bedienen vanuit een PLC of HMI.
Moet ik inleren herhalen na verplaatsing van de sensor?
Ja. Na verandering van werkafstand of beeldveldpositie dient opnieuw te worden ingeleerd, omdat de referentie gekoppeld is aan de geometrie van de opstelling.
Welke outputs heeft de sensor?
Minimaal één schakeluitgang (OK/NOK) plus IO-Link. Het exacte uitgangstype (PNP/NPN/push-pull) en het aantal uitgangen moeten worden geverifieerd in het datasheet.
Welke procesdata zijn beschikbaar via IO-Link?
In elk geval het OK/NOK-resultaat en de volumewaarde. Exacte procesdata-inhoud: zie IODD of verifieer bij SensoPart/fortop.
Voor welke toepassingen is de sensor bedoeld?
Compleetheidscontrole van assemblages en verpakkingen, oriëntatiecontrole (boven/onder, hol/bol), vol/leeg-controle van trays en bakken, en aanwezigheidscontrole op transportbanen en werkstukdragers.
Waarvoor is de sensor níet geschikt?
Niet voor exacte maatmeting of metrologie, niet voor barcode- of OCR-lezen, niet voor kleurinspectie, niet voor robotpositionering of bin-picking, en niet voor veiligheidstoepassingen.
Kan de sensor in een bowl feeder of triltransporteur worden gebruikt?
Ja, dat is een kerntoepassing. De sensor leert de gewenste oriëntatie in; verkeerd georiënteerde onderdelen kunnen met een luchtstoot van de baan worden geblazen.
Welke artikelnummers zijn er?
Twee uitvoeringen: 626-11000 (DO3D-10-CH-S1-LI-W135-L-L5) en 626-11001 (DO3D-10-CH-S1-LI-W230-L-L5). Verifieer welk nummer bij de Close- en welk bij de Long-Range-uitvoering hoort voordat u bestelt.
Kan ik een applicatietest of demo aanvragen?
Ja. SensoPart biedt een product- en applicatietest; voor grenstoepassingen is dit sterk aan te raden. Loopt bij voorkeur via fortop.
Waar vind ik datasheet, brochure, IODD en CAD?
Via het SensoPart-downloadcentrum, of vraag de actuele documenten op bij fortop.
