Průmyslové kamery při zpracování oceli
Přizpůsobení firmwaru na míru zkracuje dobu zpracování a zjednodušuje konstrukci strojů pro řezání plamenem.
Odvětví průmyslu:Zpracování oceliZákazník:Peddinghaus Corporation
Společnost Peddinghaus Corporation se sídlem v německém Gevelsbergu a americkém Bradley je již od roku 1903 uznávanou firmou v oblasti zpracování robustní oceli pro stavebnictví a infrastrukturu. Rozmanité portfolio výrobků společnosti Peddinghaus sahá od vrtacích souprav a pásových pil až po stroje na řezání plamenem. Posledně jmenované stroje se používají k řezání nebo značení oceli v různých profilech (např. H, C, úhlové nebo L profily). Řezání neznamená jen odřezávání jednotlivých profilů, ale také například vyřezávání montážních otvorů nebo zkosení.
Situace
Společnost Peddinghaus má na trhu rodinu výrobků PeddiBot, která umožňuje přesné řezání plamenem pomocí plazmové řezačky na konci robotického ramene. Přesnost znamená, že vzdálenost mezi plazmovou řezačkou a ocelovým profilem musí zůstat stejná, aby bylo dosaženo rovnoměrného řezného vzoru bez otřepů, a tedy bez dodatečného opracování. Údaje pro vedení robotického ramene se vypočítávají pomocí systému 3D vidění. Ocelový profil je veden kolem systému vidění, který nepřetržitě zaznamenává laserový paprsek promítaný na ocel a odesílá data do serveru vidění na průmyslovém počítači určeném pro zpracování obrazu. K určení laserové linie v obraze se používá algoritmus těžiště (COG) a k převodu 2D souřadnic pixelů na skutečné 3D měření se použije homografická matice. Na tomto základě jsou určeny souřadnice pro řezné dráhy robota.
Úkol
Společnost Peddinghaus má díky patentovanému procesu 3D Vision skenování již nyní na trhu jedinečnou prodejní výhodu, která je výrazně ekonomičtější než u konkurence, protože konzistentní kvalita řezání zkracuje dobu procesu a eliminuje potřebu samostatného stupně pro měření ocelových dílů. Přesto se společnost Peddinghaus neustále snaží zlepšovat a nabízet zákazníkům nové výhody. Z tohoto důvodu byl také podrobně zkoumán systém PeddiBot a zvažovalo se, kde je ještě potenciál ke zlepšení. Pozornost byla zaměřena na systém 3D vidění. Protože se již používaly senzory od společnosti Balluff se snímači tlaku a polohy, chtěla společnost Peddinghaus zjistit více o možnostech v oblasti vidění a poptala se u společnosti Balluff.
Výběr standardních průmyslových kamer u společnosti Balluff je obrovský, a tak byla nalezena lepší náhrada z hlediska rozlišení, rozhraní a snímkové frekvence v podobě kamery BVS CA-GX0, rodiny kamer GigE Vision s robustními průmyslovými konektory a napájením přes Ethernet. Pouhé nahrazení kamery 3D Vision dvěma průmyslovými kamerami však nepřináší zákazníkům žádné výhody. Zde přišla ke slovu divize Custom Design & Engineering (CDE) společnosti Balluff, která nabízí zákazníkům speciální řešení na míru pro komponenty kamer a senzorů.
Řešení
Protože průmyslové kamery BVS CA-GX0 od společnosti Balluff mají FPGA a mohou být vybaveny vlastními algoritmy, navrhl Peddinghaus provést výpočet těžiště (COG) přímo v kameře. Společnost Balluff potvrdila proveditelnost, upravila firmware kamery a vytvořila řešení na míru ze standardní kamery. Ovladače kamery byly rovněž upraveny tak, aby bylo společnosti Peddinghaus zpřístupněno přizpůsobené a standardní ovládání funkcí GenICam v rozhraní API Impact Acquire od společnosti Balluff. Toto ovládání umožňuje společnosti Peddinghaus pomocí rozhraní API zapínat a vypínat výpočet těžiště (COG) nebo optimalizovat údaje o těžišti (COG), a tím i detekci laserového profilu, například nastavením prahové hodnoty nebo určením minimální a maximální šířky laserového profilu.
Jak to funguje?
Jakkoli se tento nápad může zdát malý, dopad na celý systém byl obrovský. Za prvé, průmyslová kamera snižuje náklady na celý systém, protože zaprvé nahrazuje dražší kameru pro 3D vidění, zadruhé činí průmyslový počítač potřebný ke zpracování dat z kamery pro 3D vidění zastaralým a zatřetí výrazně zjednodušuje nastavení systému zpracování obrazu. Za druhé, rozsáhlý sortiment obrazových snímačů Balluff poskytuje společnosti Peddinghaus větší flexibilitu, pokud jde o pracovní vzdálenosti. Předchozí kamery 3D Vision měly omezené rozlišení a zbytečně omezovaly pracovní dosah strojů pro řezání plamenem.
Vaše výhody
Díky přizpůsobení firmwaru průmyslové kamery Balluff bude nová generace PeddiBotu, PeddiBot-1250 ST, využívat nejen jednu průmyslovou kameru Balluff, ale hned pět, aby viděla horní a boční strany každého ocelového nosníku až do šířky 1250 mm. Samostatný průmyslový počítač pro zpracování obrazu stále není potřeba a pět průmyslových kamer je stále výrazně levnějších než kamera s 3D viděním. Pro společnost Peddinghaus Corporation byla spolupráce se společností Balluff po celou dobu procesu přizpůsobení příjemná a motivující, protože kontaktní osoba byla vždy k dispozici pro nalezení řešení, a to i v případě předpokládaných překážek. To je jedna z mnoha silných stránek společnosti "Custom Design & Engineering (CDE)".
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB obrazové paměti
Produkty
Pohled na portfolio společnosti Balluff odhalil průmyslové kamery BVS CA-GX0 jako řešení - flexibilní, s velkým výběrem a ideálně vhodné pro úpravy na míru.