Priemyselné kamery pri spracovaní ocele
Prispôsobené prispôsobenie firmvéru skracuje čas spracovania a zjednodušuje konštrukciu strojov na rezanie plameňom
Odvetvie priemyslu:Spracovanie oceleZákazník:Peddinghaus Corporation
Spoločnosť Peddinghaus Corporation so sídlom v Gevelsbergu v Nemecku a v Bradley v IL v USA je od roku 1903 uznávanou spoločnosťou v oblasti spracovania robustnej ocele pre stavebníctvo a infraštruktúru. Rozmanité portfólio výrobkov spoločnosti Peddinghaus siaha od vŕtacích zariadení a pásových píl až po stroje na rezanie plameňom. Ide o stroje, ktoré sa používajú na rezanie alebo označovanie ocele v rôznych profiloch (napr. H, C, uhlové alebo L profily). Rezanie neznamená len odrezávanie jednotlivých profilov, ale napríklad aj rezanie montážnych otvorov alebo skosenie.
Situácia
Spoločnosť Peddinghaus má na trhu rodinu výrobkov PeddiBot, ktorá umožňuje presné rezanie plameňom pomocou plazmovej rezačky na konci robotického ramena. Presnosť znamená, že vzdialenosť medzi plazmovou frézou a oceľovým profilom musí zostať rovnaká, aby sa dosiahol rovnomerný rezný vzor bez otrepov, a teda bez dodatočného opracovania. Údaje na vedenie robotického ramena sa vypočítavajú pomocou systému 3D videnia. Oceľový profil sa vedie okolo systému videnia, ktorý nepretržite zaznamenáva laserový lúč premietaný na oceľ a údaje odosiela do servera videnia na priemyselnom počítači určenom na spracovanie obrazu. Na určenie laserovej línie v obraze sa používa algoritmus ťažiska (COG) a na prevod 2D súradníc pixelov na skutočné 3D merania sa použije homografická matica. Na tomto základe sa určujú súradnice pre rezné dráhy robota.
Úloha
Vďaka svojmu patentovanému procesu 3D vizuálneho skenovania má spoločnosť Peddinghaus už teraz na trhu jedinečnú predajnú výhodu, ktorá je výrazne nákladovo efektívnejšia ako u konkurencie, pretože konzistentná kvalita rezania skracuje čas procesu a eliminuje potrebu samostatného stupňa na meranie oceľových dielov. Napriek tomu sa spoločnosť Peddinghaus neustále snaží zlepšovať a ponúkať zákazníkom nové výhody. Z tohto dôvodu sa podrobne skúmal aj PeddiBot a zvažovalo sa, kde je ešte potenciál na zlepšenie. Pozornosť sa sústredila na systém 3D videnia. Keďže senzory od spoločnosti Balluff sa už používali so snímačmi tlaku a polohy, spoločnosť Peddinghaus sa chcela dozvedieť viac o možnostiach v oblasti videnia a obrátila sa na spoločnosť Balluff.
Výber štandardných priemyselných kamier spoločnosti Balluff je obrovský, takže sa našla lepšia náhrada z hľadiska rozlíšenia, rozhrania a snímkovej frekvencie s kamerou BVS CA-GX0, radom kamier GigE Vision s robustnými priemyselnými konektormi a napájaním cez Ethernet. Jednoduché nahradenie kamery 3D Vision dvoma priemyselnými kamerami však neprináša žiadne výhody pre zákazníka. V tomto prípade vstúpila do hry divízia Custom Design & Engineering (CDE) spoločnosti Balluff, ktorá ponúka zákazníkom špeciálne riešenia na mieru pre komponenty kamier a senzorov.
Riešenie
Keďže priemyselné kamery BVS CA-GX0 od spoločnosti Balluff majú FPGA a môžu byť vybavené vlastnými algoritmami, Peddinghaus navrhol vykonať výpočet ťažiska (COG) priamo v kamere. Spoločnosť Balluff potvrdila realizovateľnosť, prispôsobila firmvér kamery a vytvorila riešenie na mieru zo štandardnej kamery. Ovládače kamery boli tiež prispôsobené tak, aby bolo prispôsobené a štandardné ovládanie funkcií GenICam k dispozícii spoločnosti Peddinghaus v rozhraní API Impact Acquire od spoločnosti Balluff. Ovládanie umožňuje spoločnosti Peddinghaus používať API na zapnutie a vypnutie výpočtu ťažiska (COG) alebo na optimalizáciu údajov o ťažisku (COG), a tým aj detekcie laserového profilu, napríklad nastavením prahovej hodnoty alebo určením minimálnej a maximálnej šírky laserového profilu.
Ako to funguje?
Akokoľvek sa tento nápad môže zdať malý, jeho vplyv na celý systém bol obrovský. Po prvé, priemyselná kamera znižuje náklady na celý systém, pretože po prvé nahrádza drahšiu kameru 3D videnia, po druhé znefunkčňuje priemyselný počítač potrebný na spracovanie údajov z kamery 3D videnia a po tretie výrazne zjednodušuje nastavenie systému spracovania obrazu. Po druhé, široký sortiment obrazových snímačov spoločnosti Balluff poskytuje spoločnosti Peddinghaus väčšiu flexibilitu z hľadiska pracovných vzdialeností. Predchádzajúce 3D vision kamery mali obmedzené rozlíšenie a zbytočne obmedzovali pracovný dosah strojov na rezanie plameňom.
Vaše výhody
Vďaka prispôsobeniu firmvéru priemyselnej kamery Balluff bude nová generácia PeddiBot, PeddiBot-1250 ST, využívať nielen jednu priemyselnú kameru Balluff, ale päť, aby bolo možné vidieť hornú a bočné strany každého oceľového nosníka až do šírky 1250 mm. Samostatný priemyselný počítač na spracovanie obrazu stále nie je potrebný a päť priemyselných kamier je stále podstatne lacnejších ako kamera s 3D videním. Spoločnosť Peddinghaus Corporation považovala spoluprácu so spoločnosťou Balluff za príjemnú a motivujúcu počas celého procesu prispôsobovania, keďže kontaktná osoba bola vždy k dispozícii, aby našla riešenie, a to aj v prípade predpokladaných prekážok. To je jedna z mnohých silných stránok spoločnosti "Custom Design & Engineering (CDE)".
- FGPA (Field Programmable Gate Array)
- 256 MB obrazovej pamäte
Výrobky
Pohľad na portfólio spoločnosti Balluff odhalil priemyselné kamery BVS CA-GX0 ako riešenie - flexibilné, veľký výber a ideálne vhodné na prispôsobenie na mieru.