Monitorização contínua da produção em máquinas de dobrar
Nada de negligência com as câmaras de alta velocidade
Setor industrial: Máquinas de dobragem no setor de impressão | Cliente: MBO Postpress Solutions GmbH
A MBO Postpress Solutions GmbH, como parte do Komori Group, produz máquinas na área de acabamento de impressão, que atendem a requisitos individuais e levam à otimização e ao aumento do desempenho dos processos de dobra.
A situação
Ao especificar o sistema de dobragem de alta velocidade Le Mans, o foco estava na velocidade e na ergonomia. Com um volume de dobra de aproximadamente 70 milhões de folhas impressas ou mais por ano ou 23.000 folhas por hora, no máximo (dobradas como A4 de 16 páginas), o sistema atinge velocidades em que é necessário fechá-lo de tal forma que qualquer perigo para o operador possa ser excluído. No entanto, isso dificulta a configuração e a verificação dos produtos pelo operador.
O desafio
Além do monitoramento seguro da produção em andamento, a rastreabilidade em caso de falhas também era importante. Em termos de software, as imagens ao vivo de várias câmeras deveriam ser exibidas simultaneamente como miniaturas em uma taxa de atualização reduzida em uma interface de usuário. Se o operador selecionasse uma miniatura, a imagem deveria ser ampliada e exibida na taxa de quadros correta. Além disso, o operador deveria poder visualizar os últimos segundos da produção em câmera lenta. O hardware da câmera, por sua vez, deve ser capaz de gravar pelo menos 100 imagens por segundo, ter uma resolução de pelo menos 640 x 480 pixels e fornecer imagens em cinza.
A solução
A MBO Postpress Solutions GmbH optou pela câmera BVS CA-GX2-0024Z como uma versão cinza, com três câmeras sendo usadas cada uma para verificar quebras paralelas, cruzadas e triplas. O sensor Pregius CMOS IMX174 da Sony instalado nas câmeras impressiona com seu ruído escuro reduzido e faixa dinâmica de mais de 71 dB. Como ocorrerão diferentes cenários de exposição na máquina de dobragem, um alto intervalo dinâmico é de fundamental importância.
Como isso funciona?
A resolução mínima desejada de 1280 x 960 pixels com uma profundidade de imagem de 1 byte e uma taxa de quadros de 200 imagens por segundo levam a uma largura de banda de ≈ 246 MB/s, com três câmeras ≈ 738 MB/s. Tanto o USB 3.0 quanto o Dual GigE cobrem a largura de banda de uma câmera, mas o Dual GigE tem a vantagem quando se trata do possível comprimento do cabo de até 100 metros, que foi o fator decisivo. A Balluff também forneceu o suporte correto para a óptica e a iluminação. A distância entre a câmera e o objeto era de aproximadamente 140 mm, enquanto o tamanho da imagem tinha que ser de 75 x 60 mm. Essas especificações puderam ser atendidas com uma lente adequada de 6 milímetros. Para a iluminação, um anel de luz de LED branco que podia ser parafusado na lente foi a solução adequada.
Suas vantagens
Quais são os recursos mais importantes de seu aplicativo?
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- Memória de imagem de 256 MB
- Recurso inteligente: PreTrigger
- Recurso inteligente: SmartFrameRecall
Os produtos
A série Dual Gigabit Ethernet BVS CA-GX2 tem uma grande variedade de sensores de alta resolução e oferece um FPGA e 256 MB de memória de imagem. Ambos são o pré-requisito para uma série de recursos inteligentes.
Recomendações
Para garantir que os dados de imagem possam ser salvos com sucesso via Dual GigE, a Balluff recomendou o uso de três placas de rede Dual GigE separadas e três discos rígidos SSD (velocidade de gravação de aproximadamente 520 MB/s). Com os cabos GigE e três cabos para controlar as câmeras, o cabeamento se tornaria complicado. Aqui também, a Balluff ofereceu uma solução simplificada por meio de um cabo personalizado, que tornou os três cabos de controle supérfluos. Não é preciso dizer que os cabos podem ser parafusados e, assim, contribuem para a robustez do sistema de câmeras.