Ipari kamerák az acélfeldolgozásban
A testreszabott firmware-adaptáció csökkenti a feldolgozási időt és egyszerűsíti a lángvágógépek tervezését.
Ipari ágazat:ágazat: AcélfeldolgozásÜgyfél: Acélgyártás:Peddinghaus Corporation
A németországi Gevelsbergben és az USA-beli Bradleyben székhellyel rendelkező Peddinghaus Corporation 1903 óta elismert név az építőipari és infrastrukturális ágazatban használt robusztus acél feldolgozásában. A Peddinghaus változatos termékportfóliója a fúróberendezésektől és szalagfűrészektől a lángvágógépekig terjed. Ez utóbbiak olyan gépek, amelyekkel különböző profilú (pl. H-, C-, szög- vagy L-profilú) acélokat lehet vágni vagy jelölni. A vágás nem csak az egyes szakaszok levágását jelenti, hanem például szerelőnyílások vágását vagy ferde vágást is.
A helyzet
A PeddiBot-tal a Peddinghaus egy olyan termékcsaláddal rendelkezik a piacon, amely egy robotkar végén lévő plazmavágó segítségével precíz lángvágást tesz lehetővé. A precíz azt jelenti, hogy a plazmavágó és az acélprofil közötti távolságnak azonosnak kell maradnia, hogy egyenletes vágási mintázatot érjünk el marás és ezáltal utómunka nélkül. A robotkar vezetéséhez szükséges adatokat egy 3D-s látórendszer segítségével számítják ki. Az acélprofilt a látórendszer mellett vezetik el, amely folyamatosan rögzíti az acélra vetített lézersugarat, és az adatokat egy képfeldolgozásra tervezett ipari PC-n lévő látószerverre küldi. A képen a lézer vonalának meghatározására egy súlypont algoritmus (COG) szolgál, a 2D pixelkoordinátákat pedig egy homográfiai mátrix segítségével valós 3D méretekké alakítják át. A robot vágási pályáinak koordinátáit ez alapján határozzák meg.
A kihívás
A szabadalmaztatott 3D-s látószkennelési eljárással a Peddinghaus máris egyedülálló értékesítési lehetőséggel rendelkezik a piacon, amely lényegesen költséghatékonyabb, mint a versenytársaké, mivel az egyenletes vágási minőség csökkenti a folyamatidőt és kiküszöböli az acél alkatrészek méréséhez szükséges külön fázis szükségességét. A Peddinghaus mindazonáltal folyamatosan törekszik a fejlesztésre és arra, hogy új előnyöket kínáljon az ügyfeleknek. Emiatt a PeddiBotot is alaposan megvizsgálták, és megnézték, hogy hol van még lehetőség a fejlesztésre. A hangsúly a 3D-s látórendszerre helyeződött. Mivel a Balluff szenzorai már használatban voltak nyomás- és helyzetérzékelőkkel, a Peddinghaus többet akart megtudni a látás területén rejlő lehetőségekről, és érdeklődött a Balluffnál.
A Balluffnál a szabványos ipari kamerák választéka óriási, így a BVS CA-GX0-val, egy robusztus ipari csatlakozókkal és Power over Ethernet-családdal ellátott GigE Vision kameracsaláddal a felbontás, az interfész és a képfrissítési sebesség tekintetében jobb helyettesítést találtak. De egy 3D Vision kamera egyszerű helyettesítése két ipari kamerával nem hoz semmilyen ügyfélelőnyt. Itt lépett a képbe a Balluff Custom Design & Engineering (CDE) részlege, amely a kamera- és érzékelőkomponensek tekintetében speciális, testre szabott megoldásokat kínál az ügyfeleknek.
A megoldás
Mivel a Balluff BVS CA-GX0 ipari kamerái FPGA-val rendelkeznek, és saját algoritmusokkal is felszerelhetők, Peddinghaus azt javasolta, hogy a súlypont-számítást (COG) közvetlenül a kamerában végezzék el. A Balluff megerősítette a megvalósíthatóságot, hozzáigazította a kamera firmware-jét, és egy szabványos kamerából egyedi megoldást készített. A kameraillesztőprogramokat is úgy alakították át, hogy a Balluff Impact Acquire API-jában egy testreszabott és a GenICam szabványnak megfelelő funkcióvezérlés álljon a Peddinghaus rendelkezésére. A vezérlés lehetővé teszi a Peddinghaus számára, hogy az API segítségével be- és kikapcsolja a súlypont-számítást (COG), illetve optimalizálja a súlypont-adatokat (COG) és ezáltal a lézerprofil felismerését, például egy küszöbérték beállításával vagy a lézerprofil minimális és maximális szélességének megadásával.
Hogyan működik ez?
Bármilyen apróságnak tűnik is az ötlet, a teljes rendszerre gyakorolt hatása óriási. Először is, az ipari kamera csökkenti a teljes rendszer költségeit, mivel először is kiváltja a drágább 3D-s látókamerát, másodszor feleslegessé teszi a 3D-s látókamera adatainak feldolgozásához szükséges ipari PC-t, harmadszor pedig jelentősen leegyszerűsíti a képfeldolgozó rendszer beállítását. Másodszor, a Balluff képérzékelőinek széles választéka nagyobb rugalmasságot biztosít a Peddinghaus számára a munkatávolságok tekintetében. A korábbi 3D-s látókamerák korlátozott felbontásúak voltak, és szükségtelenül korlátozták a lángvágógépek munkatávolságát.
Az Ön előnyei
A Balluff ipari kamera firmware-jének testreszabásával a PeddiBot új generációja, a PeddiBot-1250 ST nem csak egy Balluff ipari kamerát használ, hanem ötöt, hogy az egyes acélgerendák tetejét és oldalait 1250 mm szélességig láthassa. A képfeldolgozáshoz továbbra sincs szükség külön ipari PC-re, és az öt ipari kamera még mindig jelentősen olcsóbb, mint egy 3D-s látáskamera. A Peddinghaus Corporation a Balluffal való együttműködést a teljes testreszabási folyamat során kellemesnek és motiválónak találta, mivel egy kapcsolattartó mindig rendelkezésre állt, hogy megoldást találjon, még a feltételezett akadályok esetén is. Ez a "Custom Design & Engineering (CDE)" számos erőssége közül az egyik.
- FGPA (Field Programmable Gate Array - programozható kapu elrendezés)
- 256 MB képmemória
A termékek
A Balluff portfóliójának áttekintése során a BVS CA-GX0 ipari kamerákról mint megoldásról derült ki, hogy rugalmasak, nagy választékkal rendelkeznek és kiválóan alkalmasak a testre szabott adaptációkra.