Cámaras industriales en la siderurgia
La adaptación personalizada del firmware reduce los tiempos de procesamiento y simplifica el diseño de las máquinas de oxicorte
Sector industrial:Transformación del aceroCliente:Corporación Peddinghaus
Peddinghaus Corporation, con sedes en Gevelsberg (Alemania) y Bradley (Illinois, EE.UU.), es un nombre consolidado en el procesamiento de acero robusto para los sectores de la construcción y las infraestructuras desde 1903. La variada cartera de productos de Peddinghaus abarca desde perforadoras y sierras de cinta hasta máquinas de oxicorte. Estas últimas son máquinas utilizadas para cortar o marcar acero en diversos perfiles (por ejemplo, perfiles en H, C, ángulo o L). Cortar no significa sólo cortar secciones individuales, sino también hacer agujeros de ensamblaje o biselar, por ejemplo.
La situación
Con PeddiBot, Peddinghaus tiene en el mercado una familia de productos que permite el corte preciso por llama mediante una cortadora de plasma en el extremo de un brazo robótico. Preciso significa que la distancia entre el cortador de plasma y el perfil de acero debe permanecer invariable para conseguir un patrón de corte uniforme sin rebabas y, por tanto, sin repasos. Los datos para guiar el brazo robótico se calculan mediante un sistema de visión 3D. El perfil de acero se guía a través del sistema de visión, que registra continuamente un rayo láser proyectado sobre el acero y envía los datos a un servidor de visión en un PC industrial diseñado para el procesamiento de imágenes. Se utiliza un algoritmo de centro de gravedad (COG) para determinar la línea láser en la imagen y se aplica una matriz de homografía para convertir las coordenadas de píxeles 2D en medidas 3D reales. Sobre esta base se determinan las coordenadas de las trayectorias de corte del robot.
El reto
Con su proceso patentado de escaneado por visión 3D, Peddinghaus ya tiene un punto de venta único en el mercado, que es considerablemente más rentable que el de sus competidores, ya que la calidad de corte constante reduce los tiempos de proceso y elimina la necesidad de una etapa separada para medir las piezas de acero. No obstante, Peddinghaus se esfuerza constantemente por mejorar y ofrecer nuevas ventajas a sus clientes. Por este motivo, también se analizó el PeddiBot y se estudió dónde había aún potencial de mejora. La atención se centró en el sistema de visión 3D. Como los sensores de Balluff ya se utilizaban con sensores de presión y posición, Peddinghaus quiso saber más sobre las posibilidades en el sector de la visión y se puso en contacto con Balluff.
La selección de cámaras industriales estándar de Balluff es inmensa, de modo que se encontró un sustituto mejor en cuanto a resolución, interfaz y frecuencia de imagen con la BVS CA-GX0, una familia de cámaras GigE Vision con robustos conectores industriales y Power over Ethernet. Pero la simple sustitución de una cámara de visión 3D por dos cámaras industriales no aporta ninguna ventaja al cliente. Aquí es donde entra en juego la división Custom Design & Engineering (CDE) de Balluff, que ofrece a los clientes soluciones personalizadas especiales para componentes de cámaras y sensores.
La solución
Dado que las cámaras industriales BVS CA-GX0 de Balluff disponen de una FPGA y pueden equiparse con algoritmos propios, Peddinghaus propuso realizar el cálculo del centro de gravedad (COG) directamente en la cámara. Balluff confirmó la viabilidad, adaptó el firmware de la cámara y creó una solución a medida a partir de una cámara estándar. Los controladores de la cámara también se adaptaron para que Peddinghaus dispusiera de un control de funciones personalizado y compatible con el estándar GenICam en la API Impact Acquire de Balluff. El control permite a Peddinghaus utilizar la API para activar y desactivar el cálculo del centro de gravedad (COG) o para optimizar los datos del centro de gravedad (COG) y, por tanto, la detección del perfil láser, por ejemplo, estableciendo un valor umbral o especificando la anchura mínima y máxima del perfil láser.
¿Cómo funciona?
Por pequeña que parezca la idea, el impacto en el conjunto del sistema ha sido enorme. En primer lugar, la cámara industrial reduce los costes de todo el sistema, ya que, en primer lugar, sustituye a la cámara de visión 3D, más cara; en segundo lugar, deja obsoleto el PC industrial necesario para procesar los datos de la cámara de visión 3D y, en tercer lugar, simplifica considerablemente la configuración del sistema de procesamiento de imágenes. En segundo lugar, la amplia gama de sensores de imagen de Balluff ofrece a Peddinghaus una mayor flexibilidad en cuanto a las distancias de trabajo. Las anteriores cámaras de visión 3D tenían una resolución limitada y restringían innecesariamente el alcance de trabajo de las máquinas de oxicorte.
Sus ventajas
Mediante la personalización del firmware de la cámara industrial Balluff, la nueva generación de PeddiBot, el PeddiBot-1250 ST, no sólo utilizará una cámara industrial Balluff, sino cinco para ver la parte superior y los laterales de cada viga de acero hasta una anchura de 1250 mm. Sigue sin ser necesario un PC industrial independiente para el procesamiento de imágenes y las cinco cámaras industriales siguen siendo considerablemente más baratas que una cámara de visión 3D. Peddinghaus Corporation encontró agradable y motivadora la colaboración con Balluff durante todo el proceso de personalización, ya que siempre hubo una persona de contacto disponible para encontrar una solución, incluso en caso de supuestos obstáculos. Este es uno de los muchos puntos fuertes de "Custom Design & Engineering (CDE)".
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB de memoria de imagen
Los productos
Si echamos un vistazo a la cartera de productos de Balluff, descubrimos que las cámaras industriales BVS CA-GX0 son la solución: flexibles, con una gran selección e ideales para adaptaciones a medida.