Telecamere industriali nella lavorazione dell'acciaio
L'adattamento personalizzato del firmware riduce i tempi di lavorazione e semplifica la progettazione delle macchine per il taglio a fiamma
Settore industriale:Lavorazione dell'acciaioCliente:Peddinghaus Corporation
Peddinghaus Corporation, con sede a Gevelsberg, Germania e Bradley, IL, USA, è un nome affermato nella lavorazione di acciaio robusto per il settore delle costruzioni e delle infrastrutture dal 1903. La gamma di prodotti di Peddinghaus spazia dagli impianti di perforazione alle seghe a nastro, fino alle macchine per il taglio a fiamma. Queste ultime sono macchine utilizzate per tagliare o marcare l'acciaio in vari profili (ad esempio profili ad H, a C, ad angolo o a L). Per taglio non si intende solo l'asportazione di singole sezioni, ma anche il taglio di fori di assemblaggio o la smussatura, ad esempio.
La situazione
Con PeddiBot, Peddinghaus ha introdotto sul mercato una famiglia di prodotti che consente un taglio preciso alla fiamma mediante una taglierina al plasma posta all'estremità di un braccio robotico. Preciso significa che la distanza tra la fresa al plasma e il profilo d'acciaio deve rimanere invariata per ottenere un taglio uniforme senza bave e quindi senza rilavorazioni. I dati per la guida del braccio robotico sono calcolati con un sistema di visione 3D. Il profilo dell'acciaio viene guidato dal sistema di visione, che registra continuamente un raggio laser proiettato sull'acciaio e invia i dati a un server di visione su un PC industriale progettato per l'elaborazione delle immagini. Un algoritmo del centro di gravità (COG) viene utilizzato per determinare la linea laser nell'immagine e viene applicata una matrice di omografia per convertire le coordinate 2D dei pixel in misure 3D reali. Su questa base vengono determinate le coordinate per i percorsi di taglio del robot.
La sfida
Con il suo processo brevettato di scansione visiva 3D, Peddinghaus ha già un punto di vendita unico sul mercato, che è notevolmente più conveniente rispetto ai suoi concorrenti, in quanto la qualità di taglio costante riduce i tempi di processo ed elimina la necessità di una fase separata per misurare i pezzi in acciaio. Tuttavia, Peddinghaus si impegna costantemente per migliorare e offrire ai clienti nuovi vantaggi. Per questo motivo, anche il PeddiBot è stato esaminato e si è valutato dove ci fosse ancora un potenziale di miglioramento. L'attenzione si è concentrata sul sistema di visione 3D. Poiché i sensori di Balluff erano già in uso per i sensori di pressione e posizione, Peddinghaus ha voluto saperne di più sulle possibilità nel settore della visione e ha chiesto informazioni a Balluff.
L'assortimento di telecamere industriali standard di Balluff è immenso, per cui è stato possibile trovare un sostituto migliore in termini di risoluzione, interfaccia e frame rate con la BVS CA-GX0, una famiglia di telecamere GigE Vision con robusti connettori industriali e Power over Ethernet. Ma la semplice sostituzione di una telecamera di visione 3D con due telecamere industriali non porta alcun vantaggio al cliente. È qui che entra in gioco la divisione Custom Design & Engineering (CDE) di Balluff, che offre ai clienti speciali soluzioni personalizzate per i componenti di telecamere e sensori.
La soluzione
Poiché le telecamere industriali BVS CA-GX0 di Balluff sono dotate di FPGA e possono essere equipaggiate con algoritmi propri, Peddinghaus ha suggerito di eseguire il calcolo del baricentro (COG) direttamente nella telecamera. Balluff ha confermato la fattibilità, ha adattato il firmware della telecamera e ha creato una soluzione personalizzata partendo da una telecamera standard. Anche i driver della telecamera sono stati adattati in modo da rendere disponibile a Peddinghaus un controllo delle funzioni personalizzato e conforme allo standard GenICam nell'API Impact Acquire di Balluff. Il controllo consente a Peddinghaus di utilizzare l'API per attivare e disattivare il calcolo del baricentro (COG) o per ottimizzare i dati del baricentro (COG) e quindi il rilevamento del profilo laser, ad esempio impostando un valore di soglia o specificando la larghezza minima e massima del profilo laser.
Come funziona?
Per quanto piccola possa sembrare l'idea, l'impatto sul sistema complessivo è stato enorme. In primo luogo, la telecamera industriale riduce i costi dell'intero sistema, poiché in primo luogo sostituisce la più costosa telecamera di visione 3D, in secondo luogo rende obsoleto il PC industriale necessario per elaborare i dati della telecamera di visione 3D e in terzo luogo semplifica notevolmente la configurazione del sistema di elaborazione delle immagini. In secondo luogo, l'ampia gamma di sensori di immagine di Balluff offre a Peddinghaus una maggiore flessibilità in termini di distanze di lavoro. Le precedenti telecamere di visione 3D avevano una risoluzione limitata e limitavano inutilmente il campo di lavoro delle macchine tagliafiamme.
I vostri vantaggi
Grazie alla personalizzazione del firmware della telecamera industriale Balluff, la nuova generazione di PeddiBot, il PeddiBot-1250 ST, non utilizzerà solo una telecamera industriale Balluff, ma cinque per vedere la parte superiore e i lati di ogni trave in acciaio fino a una larghezza di 1250 mm. Non è necessario un PC industriale separato per l'elaborazione delle immagini e le cinque telecamere industriali sono ancora notevolmente più economiche di una telecamera di visione 3D. La Peddinghaus Corporation ha trovato la collaborazione con Balluff piacevole e motivante durante l'intero processo di personalizzazione, in quanto un referente era sempre disponibile a trovare una soluzione, anche in caso di presunti ostacoli. Questo è uno dei tanti punti di forza di "Custom Design & Engineering (CDE)".
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB di memoria immagine
I prodotti
Uno sguardo al portafoglio Balluff ha rivelato che le telecamere industriali BVS CA-GX0 sono una soluzione flessibile, con un'ampia scelta e ideale per adattamenti personalizzati.