Bagaglio aereo passato al microscopio

Novembre 2006 · Edizione 9
Una rivista per i clienti della ifm electronic
EDITORIALE
APPLICAZIONE
Cari lettori di
optoTimes,
come potrete constatare dagli articoli
della nostra nona
edizione di optoTimes, siamo entusiasti della tecnologia
PMD. In 2 anni e mezzo i nostri ingegneri hanno raggiunto ciò che molti
politici e realtà economiche vedono
come chance per la futura posizione
della Germania: la comprensione e lo
sfruttamento delle innovazioni derivanti dalla ricerca di base di università e
istituti di ricerca. Dall'idea del dispositivo a miscelazione fotonica, ifm electronic ha così sviluppato prodotti che sono
utili a Voi, cari lettori, e Vi offrono
diversi vantaggi. Il risultato, vale a dire
l'efector pmd, ancora ci meraviglia. Le
prestazioni e le possibilità di risolvere
applicazioni sono semplicemente sorprendenti.
Sarete Voi stessi a convincervi della
grandezza di efector pmd, la tecnologia di automazione che ha prestazioni
migliori e rende quindi la produzione
delle macchine più efficiente.
Rivolgetevi a noi e i nostri prodotti Vi
daranno il successo che cercate!
Thomas May
Direzione aziendale
Bagaglio aereo
passato al microscopio
Il sensore di distanza efector pmd provvede
a un controllo di sicurezza senza intoppi
Più di un miliardo di passeggeri viaggiano ogni anno in tutto il mondo in
aereo. Il trasporto dei bagagli è un capolavoro della logistica. Anche il controllo di sicurezza nell'unità a raggi X tra il check-in e l'aereo ora avviene in
modo automatizzato.
Finora erano necessarie due persone
addette all'orientamento dei bagagli in
modo che questi potessero passare correttamente attraverso lo scanner di controllo. Per l'automazione la ditta R.J. Herbert ha sviluppato il "Pathfinda". La
piattaforma di trasporto riconduce il
bagaglio in una posizione centrale e lo
orienta parallelamente al nastro trasportatore. Per il riconoscimento della posi-
PRODOTTI
Rilevati immediatamente
Rilevamento di oggetti per il controllo del montaggio,
della produzione e qualità.
• Sicuro: rilevamento affidabile degli oggetti indipendentemente dall'angolazione e dalla posizione.
• Compatto: sensore ottico, amplificatore di controllo e illuminazione integrati in un unico corpo.
• Manutenzione remota con memorizzazione dell'immagine errata e dei dati.
• Facile: software di parametrizzazione in 5 passi.
Dati tecnici:
Risoluzione grafica: 640 x 480 pixel
Dimensioni del campo dell'immagine da 20 x 14
a 270 x 200 mm
Frequenza di rilevamento: max. 20 Hz
Modello robusto per uso industriale con IP 65
Per ulteriori informazioni:
www.ifm-electronic.it/objectrecognition
zione dei bagagli servono otto sensori di
distanza efector pmd (O1D100). Questi
"osservano" ad angolo retto, di lato, il
nastro trasportatore. Un bagaglio in
posizione trasversale viene ruotato da
uno speciale nastro trasportatore fino a
che tutti i sensori non rilevano la stessa
distanza dall'oggetto. A questo punto il
bagaglio viene orientato correttamente
e può attraversare lo scanner a raggi X.
Per lo sviluppo del Pathfinda sono stati
testati numerosi sensori di diversi produttori. Molte soluzioni hanno fallito
perché, a causa delle condizioni e delle
varianti di bagaglio, non sono riuscite a
fornire segnali accurati e riproducibili.
Non l'efector pmd, però: per tutte le
superfici, i colori e i tessuti ha fornito
risultati assolutamente affidabili. Altri
vantaggi erano le dimensioni compatte e
il display integrato che indica costantemente la distanza misurata. Questo facilita la diagnosi.
Seguito a pagina 3 ➔
I lettori della rivista specializzata SPS Magazin
hanno scelto il sensore di visione come "Prodotto
Trend100" della stagione 2006/2007. Sono stati
premiati i prodotti ritenuti particolarmente innovativi e facili da usare e che rappresentano, in modo
particolare, una tendenza attuale o addirittura ne
impongono una nuova.
NOVITÀ DALLA SCIENZA E DALLA TECNICA
2
Quanti di luce come
memoria per i
supercomputer ottici
La luce viaggia incredibilmente veloce: in un secondo percorre nel vuoto
circa 300 000 chilometri. Ma con
qualche trucco la si riesce addirittura a fermare temporaneamente.
Gli scienziati dell'università australiana
di Canberra sono riusciti a fermare un
impulso fotonico per più di un secondo,
mille volte più a lungo dei precedenti
esperimenti.
La trappola per la luce consiste in un
cubo spesso cinque millimetri e raffreddato a elio, di silicato di ittrio, che è
dotato del metallo delle terre rare praseodimio. Un cosiddetto raggio di
accoppiamento manipola il cristallo in
modo da lasciar penetrare un pacchetto
di fotoni diretto verso di esso che verrebbe altrimenti assorbito.
Se il raggio viene spento al momento
giusto, il pacchetto resta "rinchiuso" nel
cubo. Il suo stato quantico viene conferito allo spin nucleare degli atomi nel
cristallo, lasciando una specie di impronta. Non appena viene riattivato il raggio
Luce in trappola
di accoppiamento, l'impulso fotonico
prosegue senza variazioni il suo tragitto.
L'enorme prolungamento dei possibili
tempi di immagazzinamento è stato
raggiunto dai ricercatori australiani
aumentando la durata dello stato degli
spin nel cristallo mediante la regolazione di un campo magnetico applicato
con massima precisione a un determinato valore.
Foto: Jevon Longdell, Australian National
University
In: Spektrum der Wissenschaft, Ottobre 2005
Memorizzare lo stato quantico dei fotoni per poi richiamarlo è un'importante
premessa per la creazione di computer
ottici in grado di elaborare le informazioni molto più rapidamente dei predecessori elettronici.
PROVA PRATICA
Automobilisti aiutati al volante
Gli assistenti alla guida provvedono alla massima azione frenante
I sistemi di sicurezza rappresentano il
nuovo trend dell'industria automobilistica. Supportano attivamente il guidatore in situazioni di pericolo con l'ausilio
di sensori.
I sistemi di sicurezza per la guida, come il
sistema antibloccaggio (ABS) e il programma
elettronico di stabilità (ESP), fanno parte
spesso, oggigiorno, della dotazione di serie.
Al contrario, invece, i sistemi di sicurezza per
la frenata e i sistemi automatici di regolazione della distanza, che in alcuni casi salvano la
vita, sono disponibili soltanto come optional.
Un sensore salva la vita
In casi di emergenza gli automobilisti
spesso non frenano abbastanza velocemente o in modo deciso. Ciò riduce l'azione frenante e aumenta sensibilmente
lo spazio di frenata. Frazioni di secondo
determinano se si ci sarà un incidente o
meno. Circa il 65% degli incidenti d'auto e quasi un terzo delle collisioni frontali avrebbero potuto essere evitati se
l'automobilista avesse frenato mezzo
secondo prima. Mezzo secondo accorcia lo spazio di frenata a una velocità di
Il sistema di sicurezza
per la frenata (a sinistra) provvede al raggiungimento della massima azione frenante.
Spesso qualche frazione
di secondo e pochi
metri sono determinanti per una collisione di
notevole entità (a
destra).
60 km/h già di circa 8 metri. Lo dimostrano i crash test di Winterthur e
Dekra.
Il sistema di sicurezza per la frenata, sul
mercato da circa sei anni, aiuta l'automobilista a raggiungere più velocemente la piena azione frenante. A ogni frenata un sensore misura la velocità con
cui l'automobilista agisce sul pedale del
freno. Se è presente un comportamento
di massima frenatura, la pressione del
freno raggiunge il massimo in poche
frazioni di secondo. In tal modo i freni
raggiungono la massima azione frenante anche nel caso in cui il pedale venga
premuto leggermente.
SONDAGGIO PRESSO I CLIENTI
3
Idee 3D
Sensore 3D per uso industriale per il rilevamento di oggetti
Il rilevamento tridimensionale di oggetti appartiene a una delle maggiori
sfide nel campo dei sensori. Gli attuali sistemi lavorano spesso in modo stereoscopico. Utilizzano due fonti di rilevamento e calcolano per triangolazione le proprietà tridimensionali di un oggetto. Un'altra tecnologia rileva
oggetti tridimensionali riga per riga mediante misurazione laser della distanza. Lo svantaggio di tutti questi sistemi è che sono complessi, ingombranti,
costosi e adatti soltanto in parte a condizioni ambientali difficili.
Alla fiera Hannover Messe Industrie
2006, ifm electronic ha presentato, per la
prima volta al pubblico, un sensore 3D
compatto. L'efector pmd 3d, novità
mondiale, rileva oggetti tridimensionali in
un istante. La tecnologia PMD unica nel
suo genere (che optoTimes ha già trattato) consente la valutazione di proprietà
geometriche come ad esempio il volume,
la distanza, il livello di riempimento o la
dimensione delle superfici.
Il sensore si basa sulla tecnologia di misura del tempo di propagazione della luce.
La misura del tempo di propagazione
della luce e la relativa valutazione sono
integrate insieme in un unico chip. Le
dimensioni del corpo del sensore sono
quindi incredibilmente compatte, pari ad
appena 60 x 42 x 35 mm. Pertanto esso
risulta ideale nell'impiego nell'ambito
industriale.
Il sensore possiede una risoluzione di 64 x
48 pixel. Ogni pixel di questa matrice
valuta la distanza dall'oggetto. In tal
modo si ottengono contemporaneamente 3072 valori di distanza. La rappresentazione dell'oggetto sulla matrice e i relativi valori di distanza corrispondono a
un'immagine 3D. Da questi valori derivano poi le proprietà geometriche dell'oggetto.
Lo dicono i clienti
Alla fiera di Hannover, optoTimes ha
chiesto ai clienti quale fosse lo spettro di
applicazione che riuscivano a immaginare per il sensore 3D al fine di risolvere i
propri problemi applicativi. Sono emerse
molte idee per il conteggio di merce
sfusa. Il sensore osserva dall'alto dentro
un silo e determina l'esatto livello di
riempimento sulla base della conicità
della merce sfusa. "Possiamo immaginarci il sensore nei nostri sistemi di scaffalamento e immagazzinamento per il
'riconoscimento dello spazio occupato
dallo scaffale'", ha dichiarato un cliente
di Amburgo.
Il futuro della
visione industriale: efector pmd 3d
I ricercatori dell'università di Hannover
vedono l'utilità di efector pmd 3d per
la misurazione di ruote dentate.
Andreas Ewald dello studio di ingegneria Ewald vede una buona possibilità di
utilizzare efector pmd 3d per il conteggio di persone. Per un servizio di trasporto pacchi internazionale, il sensore
3D rappresenta una possibilità a basso
costo per la determinazione di volumi.
Rappresentanti dell'industria alimentare
potrebbero utilizzare efector pmd 3d
per verificare lo stato di riempimento
delle confezioni di pasticceria. Il produttore di circuiti stampati Ruwel di Geldern si è mostrato particolarmente
entusiasta: "Grazie al pmd 3d potremmo rilevare la possibile distorsione dei
circuiti in modo semplice e sicuro, a un
costo infinitamente più basso rispetto
agli attuali sistemi."
Seguito della pagina 1
Otto sensori di distanza rilevano la posizione
del bagaglio. Lo speciale nastro trasportatore
bipartito a rulli orienta il bagaglio.
Alla fine, la gara dal punto di vista tecnico si è giocata tra due sistemi. Il fatto
che il produttore abbia scelto il sensore
della ifm electronic si spiega facilmente:
l'efector pmd costa soltanto un decimo del prodotto della concorrenza.
Il primo prototipo del Pathfinda viene
attualmente testato nel terminal 1 dell'aeroporto Heathrow di Londra.
Per ulteriori informazioni sull'efector
pmd:
www.ifm-electronic.it/pmdappli
NOVITÀ DALLA SCIENZA E DALLA TECNICA
4
Nuova definizione del tempo
Premio Nobel 2005 per il sintetizzatore di frequenze
ottiche per la misurazione altamente precisa del tempo
Il premio Nobel per la fisica del 2005
è stato assegnato tra gli altri al fisico
tedesco Theodor W. Hänsch. Il riconoscimento allo scienziato è dovuto
ai lavori svolti, alla fine degli anni
'90, al Max-Planck-Institut per l'ottica quantistica (MPQ) presso Garching, vicino Monaco, i quali hanno
portato allo sviluppo di un "sintetizzatore di pettine di frequenze" ottico.
Tale apparecchio consentirà per la prima
volta di contare, con esattezza, il numero di oscillazioni della luce al secondo,
circa un miliardo di milioni. Queste misurazioni ottiche di frequenze potranno
essere milioni di volte più precise di quelle determinabili con le normali misure
spettroscopiche delle lunghezze d'onda
della luce.
Un'applicazione "pratica" è lo sviluppo
di un orologio ottico. Un orologio non è
nient'altro che una combinazione di un
pendolo, che oscilla a una frequenza
fissa, e un contatore, che conta il numero di oscillazioni. Dal numero di oscilla-
zioni si può poi risalire direttamente alla
durata del tempo. Una tale misurazione
sarà tanto più precisa quante più oscillazioni ricadranno in questo intervallo di
tempo.
Attualmente il secondo viene definito
con l'ausilio di un atomo di cesio, che
presenta nove miliardi di oscillazioni al
secondo. In questo "orologio atomico" il
secondo viene rappresentato esattamente fino a 10-15 cifre decimali. La tecnica
di pettini di frequenze utilizzata come
orologio potrebbe servire a una nuova
generazione di orologi ottici con oscillazioni ancora un milione di volte superiore per raggiungere una precisione mille
volte maggiore.
Con orologi così precisi si aprirebbe lo
spazio per ulteriori ricerche sulle conseguenze della teoria della relatività generale. Oppure si potrebbero confrontare
misure fisiche a distanza di alcuni anni
tra loro. Da ciò si potranno tirare conclusioni sulla stabilità delle costanti naturali,
ad esempio si potrà dire se queste variano lentamente nel corso del tempo.
Theodor W. Hänsch riceve il premio Nobel per
la fisica 2005.
Possibilità di applicazioni future sono ad
esempio la trasmissione contemporanea
e parallela di flussi di dati nei diversi
campi spettrali di un sintetizzatore di
pettini di frequenze. Tuttavia per questo
ci vorrà ancora del tempo.
ANNOTAZIONE DI PUBBLICAZIONE
Siamo reperibili :
Dal lunedì al venerdì,
dalle ore 8.30 alle ore 18.00.
Telefono : +39 / 039 / 6899982
Fax : +39 / 039 / 6899995
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Via Paracelso 18
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Direzione generale ifm Germania : Bernd Buck, Martin
Buck, Michael Marhofer, Bernhard von Spiczak.
Foro competente : Tribunale regionale di Essen.
Numero di iscrizione al registro delle imprese :
HR B 1887.
Numero di P.I. : DE 119651782.
Responsabile dei contenuti secondo il § 6 dell’Accordo
federal tedesco sui servizi mediatici (abbreviazione
tedesca MDStV) : Dott. Thomas May.
NEWS
ifm electronic ha deciso di cambiare
il proprio design grafico dal 2007.
Care lettrici e cari lettori di optoTimes, qui potete
vedere in anteprima il logo "trasformato" di ifm
che, dall'inizio del 2007, comparirà su tutti i
nostri documenti.
Nonostante l’attenta rilettura da parte del personale di
redazione, il caporedattore non potrà essere considerato
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