Nepretržité monitorovanie výroby v skladacích strojoch
Nič neprehliadnuteľné s vysokorýchlostnými kamerami
Odvetvie priemyslu: Skladacie stroje v polygrafickom priemysle | Zákazník: MBO Postpress Solutions GmbH
MBO Postpress Solutions GmbH, ako súčasť skupiny Komori, vyrába stroje v oblasti dokončovania tlače, ktoré pokrývajú individuálne požiadavky a vedú k optimalizácii a zvýšeniu výkonnosti procesov skladania.
Situácia
Pri špecifikácii vysokorýchlostného skladacieho systému Le Mans sa kládol dôraz na rýchlosť a ergonómiu. Pri objeme skladania približne 70 miliónov a viac vytlačených hárkov ročne alebo maximálne 23 000 hárkov za hodinu (zložených ako 16 strán A4) dosahuje systém rýchlosti, pri ktorých je potrebné ho uzavrieť do takej miery, aby sa vylúčilo akékoľvek nebezpečenstvo pre obsluhu. To však sťažuje obsluhe nastavenie a kontrolu výrobkov.
Výzva
Okrem bezpečného monitorovania prebiehajúcej výroby bola dôležitá aj sledovateľnosť v prípade porúch. Pokiaľ ide o softvér, živé obrazy z viacerých kamier sa mali zobrazovať súčasne ako miniatúry v používateľskom rozhraní so zníženou obnovovacou frekvenciou. Ak operátor vyberie miniatúru, obraz by sa mal zväčšiť a zobraziť so správnou frekvenciou snímok. Okrem toho by mal mať operátor možnosť zobraziť niekoľko posledných sekúnd produkcie v spomalenom zábere. Hardvér kamery by zasa mal byť schopný zaznamenať aspoň 100 snímok za sekundu, mať rozlíšenie aspoň 640 x 480 pixelov a poskytovať sivé snímky.
Riešenie
Spoločnosť MBO Postpress Solutions GmbH sa rozhodla pre BVS CA-GX2-0024Z ako sivú verziu, pričom každá z troch kamier sa používa na kontrolu paralelných, krížových a trojitých zlomov. Snímač Pregius CMOS IMX174 od spoločnosti Sony, ktorý je v kamerách nainštalovaný, zaujme zníženým tmavým šumom a dynamickým rozsahom viac ako 71 dB. Keďže v skladacom stroji sa budú vyskytovať rôzne expozičné scenáre, vysoký dynamický rozsah má zásadný význam.
Ako to funguje?
Požadované minimálne rozlíšenie 1280 x 960 pixelov s hĺbkou obrazu 1 bajt a snímkovou frekvenciou 200 snímok za sekundu vedie k šírke pásma ≈ 246 MB/s, pri troch kamerách ≈ 738 MB/s. Šírku pásma jednej kamery pokrýva USB 3.0 aj Dual GigE, ale Dual GigE má výhodu, pokiaľ ide o možnú dĺžku kábla až 100 metrov, čo bol rozhodujúci faktor. Spoločnosť Balluff poskytla aj správnu podporu pre optiku a osvetlenie. Vzdialenosť medzi kamerou a objektom bola približne 140 mm, pričom veľkosť obrazu musela byť 75 x 60 mm. Tieto špecifikácie bolo možné splniť pomocou vhodného 6 milimetrového objektívu. Na osvetlenie poskytovalo vhodné riešenie biele kruhové LED svetlo, ktoré sa dalo naskrutkovať na objektív.
Vaše výhody
Aké sú najdôležitejšie vlastnosti vašej aplikácie?
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB obrazovej pamäte
- Inteligentná funkcia: PreTrigger
- Inteligentná funkcia: SmartFrameRecall
Produkty
Séria Dual Gigabit EthernetBVS CA-GX2má veľký výber snímačov s vysokým rozlíšením a ponúka FPGA a 256 MB obrazovej pamäte. Oboje je predpokladom pre celý rad inteligentných funkcií.
Odporúčania
Na zabezpečenie úspešného ukladania obrazových údajov prostredníctvom Dual GigE spoločnosť Balluff odporúča použiť tri samostatné sieťové karty Dual GigE a tri pevné disky SSD (rýchlosť zápisu približne 520 MB/s). S káblami GigE a tromi káblami na ovládanie kamier by sa kabeláž stala komplikovanou. Aj v tomto prípade spoločnosť Balluff ponúkla zjednodušené riešenie prostredníctvom prispôsobeného kábla, vďaka ktorému boli tri ovládacie káble zbytočné. Je samozrejmé, že káble sa dajú priskrutkovať, a tým prispievajú k robustnosti kamerového systému.