Do Projektu iAutomatyka dołączyli:

Tradycyjny vs. Zintegrowany? Studium przypadku: system wizyjny maszyn do pakowania kartonów


Zarząd firmy Christ Packing Systems uznał, że aby zwiększyć elastyczność i wydajność kontroli, a przy tym obniżyć koszty, w swojej nowej, w pełni zautomatyzowanej maszynie do pakowania poziomego kartonów CaseTeq, trzeba zastosować inne niż dotychczas środki kontroli jakości, inne niż kurtyny świetlne czy konwencjonalne kamery. W przypadku tego projektu maszyny firma postanowiła zastosować w pełni zintegrowany system wizyjny maszyn firmy B&R.

Timo Bochtler, szef działu elektrotechniki w Christ Packing Systems w taki sposób nakreśla sytuację i wyzwanie techniczne przed jakim stanęli: „Weryfikacja obecności produktu jest standardową funkcją oferowanych przez nas maszyn pakujących. Natomiast wymagany rodzaj kontroli i jej zakres różnią się znacznie w zależności od klienta, pakowanego produktu i typu maszyny.” „W przeszłości korzystaliśmy z dwóch różnych systemów kontroli w naszych poziomych i pionowych maszynach do pakowania kartonów (z ładowaniem górnym i bocznym): kurtyn świetlnych i konwencjonalnych systemów kamer.”

Przeczytaj więcej o systemach wizyjnych B&R

W przypadku pionowej maszyny do pakowania kartonów kontrola pakietów może być realizowana w prosty i oszczędny sposób z zastosowaniem kurtyny świetlnej: gdy warstwa produktów jest wypychana z obszaru układania do kartonu zbiorczego, wiązki kurtyny świetlnej sprawdzają, czy nie brakuje żadnych produktów. Kurtyna jest ustawiona w ten sposób, że wiązki światła padają prostopadle do warstwy. Jeśli warstwa jest kompletna, wiązki światła pozostają przerwane przez pewien czas odpowiadający czasowi przesuwania warstwy. Jeśli brakuje produktu i wiązki światła nie natrafiają na przeszkodę, zmiana czasu przerwania wiązki powoduje wyświetlenie komunikatu o błędzie.

Kurtyna świetlna: prosta, lecz mało elastyczna

Oprócz niskich kosztów sprzętu kontrola za pomocą kurtyny świetlnej ma jeszcze jedną zaletę: w przypadku zmiany formatu użytkownik może łatwo dostosować proces kontroli do nowych warunków za pomocą interfejsu operatora. Wystarczy ustawić pozycję początkową i końcową (szerokość) pakietu, a także liczbę wymaganych wiązek i odpowiedni czas przerwania wiązki. Jednak przed rozpoczęciem faktycznej produkcji na pełną skalę należy najpierw wykonać kilka testów. Są one potrzebne, aby potwierdzić, czy wybrana konfiguracja wiązki światła dostarcza wiarygodnych wyników.

Maszyna do pakowania kartonów CaseTeq firmy Christ to wydajny, w pełni zautomatyzowany, poziomy system służący do podnoszenia, pakowania i zamykania wstępnie sklejonych opakowań transportowych. Zadania kontrolne będą teraz wykonywane z pomocą kamer B&R.

Maszyna do pakowania kartonów CaseTeq firmy Christ to wydajny, w pełni zautomatyzowany, poziomy system służący do podnoszenia, pakowania i zamykania wstępnie sklejonych opakowań transportowych. Zadania kontrolne będą teraz wykonywane z pomocą kamer B&R.

Jeśli warstwa będzie zawierać zaokrąglone produkty, pomiędzy nimi wystąpią przerwy, które umożliwią przejście wiązek światła, co spowoduje wyświetlenie komunikatu o błędzie. Aby tego uniknąć, operator musi wyłączyć odpowiednie wiązki. „Czasami trzeba nawet wyłączyć dwie wiązki następujące po sobie, aby zapewnić płynny przebieg produkcji. Jednak każde takie działanie obniża również jakość wyników weryfikacji” – Bochtler wie to z doświadczenia. „Istnieje również ryzyko, że operatorzy zapomną o ponownym włączeniu wiązek przy zmianie formatu.” Tak czy inaczej, kurtyny świetlne mają trudności ze skanowaniem warstw wielu małych produktów i kiepsko radzą sobie z nieoczekiwanymi zmianami wymagań.

Tradycyjna kamera: skomplikowana, kosztowna i uciążliwa

Poziomy proces pakowania kartonów nie pozwala na zastosowanie kurtyny świetlnej. Z tego względu firma Christ do tej pory stosowała w swoich poziomych maszynach pakujących kamerę zamontowaną na osi manipulatora do sprawdzania kompletności opakowania. Do przetwarzania obrazów firma stosowała klasyczne rozwiązanie z systemem składającym się z kamery, obiektywu, systemu przetwarzania obrazu (zazwyczaj komputera), specjalnego oprogramowania do przetwarzania obrazów i elementów oświetleniowych stosownie do potrzeb.

Rozwiązanie to jest bardziej złożone i kosztowne niż kurtyna świetlna, ale zapewnia dodatkową elastyczność, wydajność i niezawodność. Jest także w stanie przeprowadzać kontrole pakietów i inne bardziej złożone operacje kontrolne, jak rozpoznawanie pozycji i wzorów lub odczytywanie kodów i tekstu.

Wadą rozwiązania z kamerą jest wysoka cena całego sprzętu i oprogramowania. Innym czynnikiem, którego nie należy lekceważyć, jest dodatkowy czas i wysiłek twórców oprogramowania maszyny: tradycyjnie system wizyjny maszyny był samodzielnym systemem, zatem programiści musieliby nauczyć się pracować z osobnym oprogramowaniem i dodatkowymi interfejsami. Istnieją również ścisłe ograniczenia dotyczące możliwości zintegrowania oprogramowania do przetwarzania obrazu z aplikacją maszyny. Ponadto, każda osoba korzystająca z oprogramowania do przetwarzania obrazu wymaga specjalnego przeszkolenia. Dla producenta oznacza to zazwyczaj korzystanie z usług innej firmy.

Dla zaangażowanych podmiotów ogromne znaczenie mają również następujące aspekty: system musi być skalibrowany w obiekcie po instalacji oraz za każdym razem, gdy wymieniany jest element osprzętu. „Jesteśmy wykwalifikowanymi inżynierami mechanikami, a nie specjalistami od kamer. Brak doświadczenia nie pozwala nam stwierdzić, w jakich sytuacjach będzie wymagane oświetlenie, a w jakich nie” – tłumaczy Bochtler, mówiąc o innym krytycznym aspekcie konwencjonalnych rozwiązań z użyciem kamer.

Konstruktor maszyn, który próbuje obniżyć koszty poprzez rezygnację z oświetlenia, naraża się na ryzyko konieczności późniejszego montażu lamp. Z drugiej strony, jeśli zainstaluje światła, które okażą się niepotrzebne, będzie to marnotrawstwo zainwestowanych środków. Krótko mówiąc, wszystkie rozwiązania w zakresie kontroli, których firma Christ próbowała w przeszłości wiązały się z nieprzewidywalnym ryzykiem i ukrytymi kosztami.

Rozwiązanie: zintegrowany system wizyjny maszyny firmy B&R

Kiedy firma B&R po raz pierwszy zaprezentowała swój zintegrowany system wizyjny maszyn szefom firmy Christ, natychmiast przykuł on ich uwagę. Powód nietrudno zrozumieć: system wizyjny, wpleciony umiejętnie w oprogramowanie inżynierskie B&R Automation Studio, jest wyjątkowo przystępny i łatwy w obsłudze dla producenta maszyn i jego konstruktorów. Pracując w komfortowych warunkach znanego im środowiska automatyzacji, mają oni dostęp do wszystkich potrzebnych funkcji kamery i mogą łatwo zintegrować je z aplikacją maszyny. Nie jest wymagana specjalistyczna wiedza z zakresu przetwarzania obrazów, dlatego szkolenie wprowadzające jest ograniczone do minimum.

Z obszernego asortymentu można wybrać odpowiednią kombinację dla dowolnego zestawu wymagań. Oferta obejmuje wiele różnych typów kamer z wbudowanym oświetleniem, różnymi rozdzielczościami i akcesoriami, takimi jak elementy oświetlenia zewnętrznego. Tym, co naprawdę wyróżnia to rozwiązanie, jest poziom integracji: wszystkie komponenty są połączone wspólną siecią i kontrolowane przez tę samą aplikację. Dzięki temu możliwe jest zsynchronizowanie błysku i migawki z precyzją poniżej mikrosekundy oraz najbardziej efektywne wykorzystanie komponentów LED.

Skalowalność i łatwość użycia

W sytuacjach wymagających tylko jednej konkretnej funkcji przetwarzania obrazu, takiej jak odczytywanie kodu QR lub wykrywanie pozycji, właściwym wyborem jest wersja kamery Smart Sensor firmy B&R. W odróżnieniu od wielu innych urządzeń w tej klasie, nie ma potrzeby instalowania dodatkowego osprzętu kamery dla każdej wymaganej funkcji. Zamiast tego, użytkownik po prostu konfiguruje wymaganą funkcję Smart Sensor, stosownie do potrzeb, w środowisku inżynierskim Automation Studio.

W przypadkach wymagających wielu funkcji można łatwo rozbudować system do wersji Smart Camera o większych możliwościach. W dalszym ciągu można korzystać z wcześniej opracowanego oprogramowania użytkowego, parametrów i modeli. Kamera i obiektyw są fabrycznie skalibrowane, nie ma zatem potrzeby powtarzania tego kroku podczas uruchomienia maszyny z systemem wizyjnym B&R. Instalacja jest tak łatwa, jak to tylko możliwe, gdyż kamera automatycznie pobiera wszystkie ustawienia ze sterownika.

System wizyjny wpleciony umiejętnie w oprogramowanie inżynierskie B&R Automation Studio, jest wyjątkowo przystępny i łatwy w obsłudze dla producenta maszyn i jego konstruktorów.

System wizyjny wpleciony umiejętnie w oprogramowanie inżynierskie B&R Automation Studio, jest wyjątkowo przystępny i łatwy w obsłudze dla producenta maszyn i jego konstruktorów.

Zmiana konfiguracji przez naciśnięcie przycisku

Ściśle zintegrowane rozwiązanie B&R oferuje również korzyści użytkownikowi. Wszystkie parametry, w tym ustawienie ostrości, można zapisać jako recepturę i wprowadzić przez naciśnięcie jednego przycisku, aby uwzględnić nowy format kartonu. Nawet jeśli dane produktu lub formatu kartonu nie są jeszcze dostępne, nie stanowi to problemu. Wystarczy „nauczyć” system nowego produktu i wprowadzić sposób ułożenia produktów w warstwie. System zajmie się resztą.

Przeprowadzanie szybkiej zmiany produktów jest jeszcze łatwiejsze, gdy sterownik maszyny również pochodzi z B&R – dla zarządu firmy Christ było to miłe odkrycie. Systemową konfigurację i system zarządzania recepturami można następnie zintegrować bezpośrednio z aplikacją HMI. Do diagnostyki można wykorzystać znane narzędzia środowiska Automation Studio. Komponent oprogramowania mapp Vision firmy B&R zapewnia programistom dostęp do biblioteki systemów wizyjnych HALCON firmy MVTec. Biblioteka zawiera wiele sprawdzonych w praktyce, gotowych do użycia algorytmów służących do wykrywania położenia, weryfikacji kompletności, oceny jakości, pomiaru i identyfikacji. Ułatwiają one specjalistom z dziedziny automatyki, samodzielne wdrażanie – po krótkim wprowadzeniu – rozwiązań z zakresu wizji maszyn.

Nowe rozwiązania na potrzeby kontroli

Dzięki zintegrowanemu systemowi wizyjnemu firmy B&R maszyna CaseTeq firmy Christ jest bardziej elastyczna i łatwiejsza w obsłudze. System jest bardziej elastyczny niż kurtyna świetlna oraz znacznie łatwiejszy w obsłudze niż konwencjonalny system kamer o porównywalnej wydajności.

Dzięki zintegrowanemu systemowi wizyjnemu firmy B&R maszyna CaseTeq firmy Christ jest bardziej elastyczna i łatwiejsza w obsłudze. System jest bardziej elastyczny niż kurtyna świetlna oraz znacznie łatwiejszy w obsłudze niż konwencjonalny system kamer o porównywalnej wydajności.

Ze względu na korzyści oferowane przez system wizyjny B&R, firma Christ zdecydowała się wprowadzić pierwszą w pełni zautomatyzowaną poziomą maszynę pakującą do kartonów, z weryfikacją kompletności warstw przeprowadzaną z zastosowaniem nowego systemu wizyjnego B&R. W najbliższej przyszłości firma planuje dodać nowe zadania kontrolne oparte na systemie B&R, a ostatecznym celem będzie przestawienie wszystkich swoich maszyn do pakowania wtórnego na nową technologię.



14 października 2020 / Kategoria:
  • Autor: B&R Automatyka Przemysłowa Sp. z o.o.
  • B&R to innowacyjna firma z branży automatyzacji z siedzibą w Austrii i przedstawicielstwem na całym świecie. Od 6 lipca 2017 B&R stała się jednostką biznesową Grupy ABB. Dalekowzroczność i intuicyjne poczucie dynamiki rynku pozwalają firmie na wprowadzanie najbardziej nowoczesnych technologii łącząc je z inżynieryjnym kunsztem. B&R jako globalny lider oferuje klientom praktycznie z każdej branży kompleksowe rozwiązania z zakresu sterowania, techniki napędowej, wizualizacji czy bezpieczeństwa. Dzięki standardom komunikacji przemysłowej IoT, takim jak OPC UA, POWERLINK i openSAFETY, a także z wydajnym środowiskiem programistycznym Automation Studio, B&R nieustannie przedefiniowuje przyszłość technologii automatyzacji.
  • Profil Autora
  • http://www.br-automation.com

Reklama

Newsletter

Zapisz się i jako pierwszy otrzymuj nowości!

Zapoznałem się i akceptuję klauzulę informacyjną.



.

NAJNOWSZE PUBLIKACJE OD UŻYTKOWNIKÓW I FIRM

>KLIKNIJ<

Cyfryzacja – Samodzielnie czy z partnerem? Zrobić czy kupić? Jak przyspieszyć proces wdrażania IIoT

Cyfryzacja – Samodzielnie czy z partnerem? Zrobić czy kupić? Jak przyspieszyć proces wdrażania IIoT

>KLIKNIJ<

10 pytań o szafy sterownicze #1

10 pytań o szafy sterownicze #1

>KLIKNIJ<

Nie chciałbyś zostać Mistrzem Automatyki 2020?

Nie chciałbyś zostać Mistrzem Automatyki 2020?

>KLIKNIJ<

5 ciekawych funkcjonalności w sterownikach PLC

5 ciekawych funkcjonalności w sterownikach PLC

>KLIKNIJ<

Automatyzacja procesów: niewielki początek, duży potencjał rozwoju

Automatyzacja procesów: niewielki początek, duży potencjał rozwoju

>KLIKNIJ<

ProCobot: Technicznie Rzecz Biorąc

ProCobot: Technicznie Rzecz Biorąc

>KLIKNIJ<

Pomiar parametrów środowiskowych z Advantech WISE 4200

Pomiar parametrów środowiskowych z Advantech WISE 4200

>KLIKNIJ<

Systemy automatyki, ewolucja Ethernetu, fotowoltaika, szafy – Technology Days Online

Systemy automatyki, ewolucja Ethernetu, fotowoltaika, szafy – Technology Days Online

>KLIKNIJ<

Sterowanie serwonapędu IndraDrive poprzez sieć Profinet

Sterowanie serwonapędu IndraDrive poprzez sieć Profinet

>KLIKNIJ<

Zdalny dostęp serwisowy a bezpieczeństwo – Wywiad z Bartkiem Morawskim Sabur

Zdalny dostęp serwisowy a bezpieczeństwo – Wywiad z Bartkiem Morawskim Sabur

>KLIKNIJ<

Analiza sygnałów z enkoderów inkrementalnych w jeszcze niższej cenie i na mniejszej przestrzeni.

Analiza sygnałów z enkoderów inkrementalnych w jeszcze niższej cenie i na mniejszej przestrzeni.

>KLIKNIJ<

Złączki do węży SILVYN® – mniejsze opakowania

Złączki do węży SILVYN® – mniejsze opakowania

>KLIKNIJ<

Tradycyjny vs. Zintegrowany? Studium przypadku: system wizyjny maszyn do pakowania kartonów

Tradycyjny vs. Zintegrowany? Studium przypadku: system wizyjny maszyn do pakowania kartonów

>KLIKNIJ<

Dobór panelu HMI do aplikacji – część II

Dobór panelu HMI do aplikacji – część II

>KLIKNIJ<

Rexroth IndraDrive oraz Rexroth IndraDyn najbardziej uniwersalna platforma napędowa na rynku

Rexroth IndraDrive oraz Rexroth IndraDyn najbardziej uniwersalna platforma napędowa na rynku

>KLIKNIJ<

Coboty w spawalnictwie?

Coboty w spawalnictwie?

>KLIKNIJ<

Nowe lampy LED do rozdzielnic

Nowe lampy LED do rozdzielnic

>KLIKNIJ<

Bezprzewodowe zasilanie w zakładach przemysłowych?

Bezprzewodowe zasilanie w zakładach przemysłowych?

>KLIKNIJ<

Zasilacz na miarę Przemysłu 4.0?

Zasilacz na miarę Przemysłu 4.0?

>KLIKNIJ<

ctrlX AUTOMATION: Roboty kartezjańskie zgodne z każdym językiem programowania

ctrlX AUTOMATION: Roboty kartezjańskie zgodne z każdym językiem programowania





MOŻESZ SIĘ TYM ZAINTERESOWAĆ

  • Seria FX-100 Czujniki z serii FX-100 to najlepsze rozwiązanie pod względem stosunku jakości do ceny. Wyposażone są w funkcje szybkiego uczenia, co pozwala użytkownikom w szybki i prosty sposób przystosować czujnik do pracy z nieskomplikowan...
  • Monitorowanie obciążenia i rozdział potencjałów w jednym kompletnym rozwiązaniu To innowacyjny system dystrybucji napięcia 24 V DC zapewniający monitorowanie obciążenia i dystrybucję potencjałów w jednym kompletnym rozwiązaniu. Bezawaryjna ...
  • Pomiar odległości to jedna z podstawowych dziedzin w technologii czujników. Do określania położenia w różnorodnych zastosowaniach wykorzystywana jest szeroka gama procesów. Firma Pepperl+Fuchs już teraz – w odróżnieniu od konkurencji ...
  • Urządzenia XV300 wyposażone są w przemysłowe wyświetlacze wysokiej rozdzielczości z technologią wielodotyku. To, w połączeniu z precyzyjnym i intuicyjnym interfejsem użytkownika, umożliwia operatorom pracę od zaraz. Dodatkowo te wysoko wyda...
  • Urządzenia firmy FATEK istnieją na rynku polskim od 2004 roku i stały się alternatywą dla już istniejących rozwiązań i urządzeń. Niezawodność, korzystna cena i możliwości sterowników PLC sprawiły, że zyskały one ogromne zainteresowanie prog...
  • SIR6W, to nowa seria przekaźników interfejsowych przeznaczonych do separacji wejść/wyjść w aplikacjach PLC oraz do wielu różnych aplikacji jako elementy pośredniczące i wykonawcze. • SIR6W, to przekaźniki o niewielkich wymiarach 88,6 x 6,2 ...



KATEGORIE ARTYKUŁÓW
POLECANE ARTYKUŁY
Wydarzenia