Система EMG iCAM® объединяет измерение ширины полосы либо с измерением ширины штрипсов, либо с обнаружением отверстий в рамках одной интегрированной платформы. Принцип измерения на основе видеокамеры был специально разработан для сложных производственных условий, где стабильное измерение в линии и непрерывный контроль качества стали необходимыми.
Переход к измерению ширины полосы с помощью видеокамер
Традиционные системы измерения ширины полосы часто используют контактные датчики или механически движущиеся компоненты. Хотя эти системы по-прежнему могут выполнять основные задачи измерения, в современных условиях высокоскоростного производства они все чаще достигают пределов своих возможностей.
Механический износ, вибрации, загрязнение и сдвиг настроек могут негативно влиять на стабильность измерений и долгосрочную точность. Кроме того, движущиеся компоненты увеличивают потребности в техническом обслуживании и могут снижать общую эксплуатационную готовность системы.
Технологии измерения на основе видеокамер позволяют избежать многих из этих ограничений. Поскольку система EMG iCAM® работает полностью бесконтактно и без механически движущихся частей, она обеспечивает высокую стабильность работы при сравнительно низких требованиях к техническому обслуживанию.
Это становится особенно важным в суровых производственных условиях, где пыль, масляный туман, вибрации полосы и изменяющиеся условия окружающей среды могут влиять на работу традиционных измерительных технологий.
Отсутствие движущихся компонентов не только повышает надежность, но и способствует снижению совокупной стоимости владения и повышению долгосрочной эксплуатационной готовности.
Принцип измерения EMG iCAM
Сердцем системы EMG iCAM® является принцип оптического измерения с использованием нескольких видеокамер.
Система состоит из двух основных компонентов:
- Многокамерный блок детектирования на базе CMOS, установленный над полосой
- Блок инфракрасной подсветки на основе светодиодов, расположенный под полосой
Инфракрасная подсветка генерирует однородный монохроматический ИК-свет с длиной волны 850 нм. Многокамерный блок регистрирует возникающие при этом переходы света и тени на краях полосы, краях штрипсов и отверстиях.
Таким образом, само измерение основано на точной оценке контрастов света и тени, создаваемых геометрией полосы.
Поскольку система работает с инфракрасным светом определенной длины волны, измерение в значительной степени нечувствительно к влиянию окружающего освещения внутри производственного цеха. Это значительно повышает стабильность измерений при изменяющихся условиях производства.
В то же время бесконтактный оптический принцип позволяет избежать механического износа и обеспечивает высокую стабильность работы в линии даже при высоких скоростях производства.
Мульти-CMOS-камеры и высокоскоростная передача данных
Камерный блок EMG iCAM® содержит несколько матриц CMOS-камер, распределенных по всей ширине полосы. В зависимости от области применения и ширины полосы количество и расположение камер можно адаптировать индивидуально.
Каждый камерный модуль содержит:
- технологию CMOS-датчиков для детектирования света
- Предварительную обработку изображения на базе FPGA
- Объективы, специально разработанные для конкретных задач
Технология FPGA обеспечивает чрезвычайно быструю обработку данных изображения непосредственно внутри камеры. Это позволяет проводить измерения в режиме реального времени и осуществлять непрерывный мониторинг даже на высокоскоростных производственных линиях.
Еще одним важным преимуществом является стереоскопическая компоновка камер, используемая в EMG iCAM®. Соседние камеры наблюдают за перекрывающимися участками полосы, создавая дополнительную пространственную информацию.
Этот стереоскопический эффект помогает компенсировать смещение полосы, волнистость полосы, пульсации кромок и отклонения оси прокатки. В результате система сохраняет высокую стабильность измерений даже в сложных технологических условиях.
Система способна компенсировать отклонения оси прокатка до 19 мм, включая толщину полосы, волнистость полосы и пульсации кромок.
От измерения ширины полосы до измерения полос после продольной резки и обнаружения отверстий
Одним из основных преимуществ EMG iCAM® является объединение нескольких функций контроля качества в рамках одной интегрированной платформы.
Помимо традиционного измерения ширины полосы, система также поддерживает:
- измерение ширины штрипсов или
- потоковое обнаружение отверстий
Сочетание с измерением ширины штрипсов приобретает все большее значение в современных системах продольной резки, где требуется постоянный мониторинг.
Система обеспечивает точность измерения ширины полосы до ±0,1 мм (2σ) и ширины штрипсов до ±0,05 мм (2σ), что позволяет с высокой точностью позиционировать нож и повысить стабильность процесса продольной резки.
Ширина полосы может контролироваться непрерывно с высоким разрешением, что обеспечивает стабильные размеры полосы по всей длине рулона.
В качестве альтернативы сочетание с интегрированным обнаружением отверстий позволяет в режиме реального времени идентифицировать и локализовать дефекты по всей ширине и длине полосы.
Это позволяет выявлять дефектные участки материала до начала последующих операций нанесения покрытия, формовки или прессования.
В результате производители могут сократить объем ненужной обработки бракованного материала, избежать последующих проблем с качеством и свести к минимуму перерывы в производстве. В зависимости от производственных требований система EMG iCAM® способна обнаруживать отверстия размером от примерно 0,2 x 0,2 мм.
Гибкая конструкция системы для различных производственных условий
Современные производственные линии часто имеют очень разные схемы технологических процессов и условия установки. По этой причине система EMG iCAM® была разработана с модульной и масштабируемой архитектурой.
Количество матриц, диапазон измерения и общая конфигурация системы могут быть индивидуально адаптированы к конкретному применению у заказчика.
Система поддерживает ширину полосы до примерно 2950 мм и может быть интегрирована в широкий спектр производственных сред, включая линии продольной резки, линии нанесения покрытий, линии оцинкования, линии контроля, линии вырубки заготовок и другие линии обработки ленты.
Еще одним важным преимуществом является возможность модернизации платформы.
Заказчики могут сначала установить решение для измерения ширины полосы, а затем расширить систему до измерения ширины штрипсов продольной резки или обнаружения отверстий с помощью обновлений программного обеспечения.
Это обеспечивает дополнительную гибкость для будущих производственных требований и упрощает долгосрочное расширение системы.
От данных измерений к прозрачности процесса
Современное измерение ширины полосы больше не ограничивается только значениями размеров.
EMG EMG iCAM® непрерывно генерирует данные о процессе и качестве, которые могут быть интегрированы в системы автоматизации и управления качеством более высокого уровня через ProfiNET или TCP/IP.
В сочетании с онлайн-визуализацией и статистическим анализом это обеспечивает большую прозрачность процессов и способствует обеспечению качества и оптимизации процессов на основе данных.
Взгляд в будущее
Современные технологии измерения ширины полосы должны сочетать в себе точность, надежность и интеграцию в технологический процесс в условиях все более требовательных производственных сред.
Благодаря сочетанию оптической многокамерной технологии, принципов инфракрасного измерения и высокоскоростной обработки данных, EMG iCAM® предоставляет стабильное и масштабируемое решение для измерения ширины полосы, ширины штрипсов и обнаружения отверстий.
В следующей статье этой серии мы более подробно рассмотрим, как интегрированные измерительные системы, такие как EMG iCAM®, способствуют повышению стабильности процесса, сокращению брака, более эффективному использованию материала и оптимизации процессов на основе данных.
Дополнительная информация
Для получения дополнительной информации о системеEMG iCAM® и ее применении в современном производстве плоского проката обращайтесь к нашему отделу управления продуктами по адресу: icam@emg-automation.com или в нашу международную организацию по продажам и обслуживанию.
Скачать Брошюра о продукте: Потоковое измерение ширины полосы и штрипсов и обнаружение отверстий с помощью EMG iCAM®