康耐视2000摄像头扫描链条。
链传动是关键部件在许多行业的制造过程中,链是否充当玻璃容器的传送带或将汽车框架沿千米长的生产线运输。无论在哪个行业,振动和对链环的持续拉动都可能拉伸、扭曲,甚至破坏薄弱的链环,如果维护不当,就会导致计划外停机,并损失生产率和利润。
汽车制造业对链传动的传统依赖促使生产工程师寻找更好的方法来监控链传动。直到最近,汽车制造商使用与新链环相同长度的矩形金属来检查每个链环。一名技术人员目视检查每一个通过的环节。如果某个环节出现问题,技术人员就会在链条上做上标记,希望它能继续工作,直到下一次预定的维修。如果链条在此期间断裂,制造商就需要花费昂贵的停机时间,直到链条能够修复。
汽车制造商加拿大通用汽车公司(General Motors of Canada Company)的工程师与康耐视(connex)合作,开发了一种链条驱动拉伸系统,实时测量每个环节,并自动标记不符合要求的环节,而不会减慢或停止生产线。通用汽车加拿大公司放弃了利用离散光电传感器和激光指针测量链条长度的方案,开发了以Cognex In-Sight 2000视觉传感器为基础的实时链条监控系统。
in- sight软件在“容易构建视图”链拉伸监测。中心图像显示了一个链环及其内部长度。右上角的一列显示了在检查过程中使用的in - sight Explorer算法,而下面的部分显示了每个链链的通过/失败结果。
In-Sight 2000解决方案使用一个红色LED照明器背光链,以提供一个清晰的轮廓链检查,而一个互补的红色过滤器有助于消除环境光的影响。
一个接近传感器提供触发信号到相机的每个环节通过它的视野。
康涅克斯的In-Sight Explorer图像处理软件采集图像,运行边缘检测算法来识别每个链条的中心,然后使用卡尺工具测量链条的内部长度。
通用汽车加拿大公司电气工程油漆部的系统设计师Christopher Eid表示:“通过直观的点击设置工具,可以完成基本的合格/不合格检查。”在这种情况下,边缘检测被用来定位链接边缘的存在。如果找到两条边,则测量两个连接之间的距离,并将结果置于各自的链拉伸极限范畴下。结果被发送到PLC,然后PLC与HMI通信并显示相关信息。”
使用卡尺测量,通用汽车加拿大公司的系统确定每个环节与标准偏差的百分比。当变化达到4%或更高时,视觉系统通过可选的I/O模块向附近的PLC发送信号。它计算每个类别中有多少链环,以及1680英尺长的链条的旋转次数。
HMI用于控制和显示链拉伸结果。
PLC允许用户在第一次检测到一个输送机磁铁(参考点)通过按“现在开始”或通过随意扫描来测量链接。用户还可以决定康耐视系统在评估期间测量输送带链的转数。
“到目前为止,我们已经在我们最快的传送带上测试了这个系统,”Eid解释说。“我们一开始的覆盖率是70%,因为摄像头的运行速度比PLC快。今天,我们对相机进行了大部分的分析,我们使用了Cognex视觉传感器上的9帧缓冲位,这使我们能够在每次扫描中覆盖更多的范围。基于该系统的成功,我们计划在短期内推出更多的系统,并最终对喷漆站的架空链系统进行修改。”
据Eid表示,最终,PLC将指示一个下游喷漆器,标记属于4-5%拉伸类别的链条,以便在下一个计划的维护周期内更换。
随着视觉传感器获得必要的速度和力量来跟上最快的工业应用,工程师们意识到组装离散有线“哑巴”传感器和软件是一个浪费时间和金钱,特别是视觉传感器获取和部署成本权衡定期计划外停机的成本。
Cognex
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