Kamery przemysłowe w przetwórstwie stali
Dostosowanie oprogramowania układowego skraca czas przetwarzania i upraszcza projektowanie maszyn do cięcia płomieniowego.
Sektor przemysłu:Przetwórstwo staliKlient:Peddinghaus Corporation
Peddinghaus Corporation, z siedzibą w Gevelsberg, Niemcy i Bradley, IL, USA, jest uznaną marką w przetwarzaniu wytrzymałej stali dla sektora budowlanego i infrastrukturalnego od 1903 roku. Zróżnicowane portfolio produktów Peddinghaus obejmuje zarówno wiertnice i piły taśmowe, jak i przecinarki płomieniowe. Te ostatnie są maszynami używanymi do cięcia lub znakowania stali w różnych profilach (np. H, C, kątowych lub L). Cięcie nie oznacza tylko odcinania poszczególnych sekcji, ale także wycinanie otworów montażowych lub fazowanie, na przykład.
Sytuacja
Dzięki PeddiBot, Peddinghaus ma na rynku rodzinę produktów, która umożliwia precyzyjne cięcie płomieniem za pomocą przecinarki plazmowej na końcu ramienia robota. Precyzyjne oznacza, że odległość między przecinarką plazmową a profilem stalowym musi pozostać taka sama, aby uzyskać jednolity wzór cięcia bez zadziorów, a tym samym bez konieczności ponownej obróbki. Dane do prowadzenia ramienia robota są obliczane za pomocą systemu wizyjnego 3D. Profil stalowy jest prowadzony obok systemu wizyjnego, który w sposób ciągły rejestruje wiązkę laserową rzutowaną na stal i wysyła dane do serwera wizyjnego na komputerze przemysłowym przeznaczonym do przetwarzania obrazu. Algorytm środka ciężkości (COG) jest używany do określenia linii lasera na obrazie, a macierz homografii jest stosowana do konwersji współrzędnych pikseli 2D na rzeczywiste pomiary 3D. Na tej podstawie określane są współrzędne ścieżek cięcia robota.
Wyzwanie
Dzięki opatentowanemu procesowi skanowania wizyjnego 3D, Peddinghaus ma już unikalny punkt sprzedaży na rynku, który jest znacznie bardziej opłacalny niż konkurencja, ponieważ stała jakość cięcia skraca czas procesu i eliminuje potrzebę oddzielnego etapu pomiaru części stalowych. Niemniej jednak Peddinghaus nieustannie dąży do poprawy i oferowania klientom nowych korzyści. Z tego powodu PeddiBot został również poddany analizie i rozważono, gdzie wciąż istnieje potencjał do poprawy. Skupiono się na systemie wizyjnym 3D. Ponieważ czujniki firmy Balluff były już używane w czujnikach ciśnienia i położenia, firma Peddinghaus chciała dowiedzieć się więcej o możliwościach w sektorze wizyjnym i zwróciła się do firmy Balluff.
Wybór standardowych kamer przemysłowych w Balluff jest ogromny, więc znaleziono lepszy zamiennik pod względem rozdzielczości, interfejsu i liczby klatek na sekundę z BVS CA-GX0, rodziną kamer GigE Vision z solidnymi złączami przemysłowymi i Power over Ethernet. Jednak samo zastąpienie kamery wizyjnej 3D dwiema kamerami przemysłowymi nie przynosi klientom żadnych korzyści. W tym miejscu do gry wkroczył dział Custom Design & Engineering (CDE) firmy Balluff, oferując klientom specjalne, niestandardowe rozwiązania w zakresie komponentów kamer i czujników.
Rozwiązanie
Ponieważ kamery przemysłowe BVS CA-GX0 firmy Balluff posiadają układ FPGA i mogą być wyposażone we własne algorytmy, Peddinghaus zasugerował wykonanie obliczeń środka ciężkości (COG) bezpośrednio w kamerze. Balluff potwierdził wykonalność, dostosował oprogramowanie układowe kamery i stworzył niestandardowe rozwiązanie ze standardowej kamery. Sterowniki kamery zostały również dostosowane tak, aby niestandardowa i zgodna ze standardem GenICam kontrola funkcji została udostępniona Peddinghausowi w interfejsie API Impact Acquire firmy Balluff. Sterowanie umożliwia firmie Peddinghaus korzystanie z interfejsu API w celu włączania i wyłączania obliczania środka ciężkości (COG) lub optymalizacji danych środka ciężkości (COG), a tym samym wykrywania profilu laserowego, na przykład poprzez ustawienie wartości progowej lub określenie minimalnej i maksymalnej szerokości profilu laserowego.
Jak to działa?
Choć pomysł może wydawać się niewielki, jego wpływ na cały system jest ogromny. Po pierwsze, kamera przemysłowa zmniejsza koszty całego systemu, ponieważ po pierwsze zastępuje droższą kamerę wizyjną 3D, po drugie sprawia, że komputer przemysłowy wymagany do przetwarzania danych z kamery wizyjnej 3D staje się przestarzały, a po trzecie znacznie upraszcza konfigurację systemu przetwarzania obrazu. Po drugie, szeroka gama czujników obrazu firmy Balluff zapewnia firmie Peddinghaus większą elastyczność w zakresie odległości roboczych. Poprzednie kamery wizyjne 3D miały ograniczoną rozdzielczość i niepotrzebnie ograniczały zasięg roboczy maszyn do cięcia płomieniowego.
Korzyści dla użytkownika
Dzięki dostosowaniu oprogramowania sprzętowego kamery przemysłowej Balluff, nowa generacja PeddiBot, PeddiBot-1250 ST, będzie wykorzystywać nie tylko jedną kamerę przemysłową Balluff, ale pięć, aby zobaczyć górę i boki każdej stalowej belki o szerokości do 1250 mm. Oddzielny komputer przemysłowy do przetwarzania obrazu nie jest wymagany, a pięć kamer przemysłowych jest nadal znacznie tańszych niż kamera wizyjna 3D. Firma Peddinghaus Corporation uznała współpracę z Balluff za przyjemną i motywującą podczas całego procesu dostosowywania, ponieważ osoba kontaktowa była zawsze dostępna, aby znaleźć rozwiązanie, nawet w przypadku domniemanych przeszkód. Jest to jedna z wielu mocnych stron "Custom Design & Engineering (CDE)".
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB pamięci obrazu
Produkty
Spojrzenie na portfolio Balluff ujawniło kamery przemysłowe BVS CA-GX0 jako rozwiązanie - elastyczne, duży wybór i idealnie nadające się do niestandardowych adaptacji.