精準切割 – 採用SICK AppSpace的SicoCam

Dec 11, 2017

費力的手動量測原料板已成為過去。如今,Siempelkamp Logistics & Service GmbH的SicoCam線上板材量測系統可連續量測人造板。SICK的四台可程式設計型高效能攝影機InspectorP65xSICK AppSpace在其中發揮作用。它們提供量測值用於計算板材尺寸和調節板鋸。由此可提升所生產板材的品質,減少廢品數量並提高生產效率。此外,作業場所的安全性也得以提高。

 

木材業的刨花板

 

在位於St.-Pölten-Unterradlberg的Fritz Egger GmbH & Co. OG刨花板廠,每年有約三百萬立方米的木材被加工成近4000萬平方米的塗層刨花板。連起來可繞地球半圈。這些刨花板被送往工業企業和專營經銷商。所有知名的奧地利家具生產商都是他們的客戶。在毛坯板的加工工藝中,壓制的板材條透過多對角鋸裁切後,需要定時量測單塊板材以便監控板材尺寸,必要時需要修正尺寸偏差。這在之前通常只能透過人力從生產線卸下所謂的合格板,或是在設備(如星型晾板架上)中進行量測。

 

需要安全技術解決方案 – 才能提升自動化水平 

一直以來,設備製造商兼裝備商Siempelkamp和Egger都希望找到一種技術解決方案來消除現有切割工藝中嚴重的安全隱患。「在多角鋸後人工量測板材尺寸的現有技術解決方案不符合現代科技水平」,Siempelkamp Logistics & Service GmbH項目主管Frank Otto博士解釋道當前情況。「另外,在我們的高性能設備中,多對角鋸經常在雙鋸、三鋸或四鋸模式下切割,也就是使用兩個或多個鋸組。手動量測板材的流程以及出現尺寸偏差時手動修正切割值對我們的客戶而言過於複雜和瑣碎,更不用說安全技術的缺陷。」

以前,卸下的板材需要用捲尺手動檢查並放入廢品堆。若量測值存在偏差,則板鋸的操作人員必須輸入相應的修正值並進行確認。然而,在此期間已有大量尺寸錯誤的板材移動至設備。板鋸經過調整後應重新將板材移動至廢品堆,同時再次檢查是否獲得所需結果。如果不符合預期,則操作員需要重新調整板鋸。這個流程將持續十五分鐘或半個小時。

「如今,板材量測系統整合至機器設備,板鋸可在出現尺寸偏差後立即得到修正」,Fritz Egger GmbH & Co. Og技術經理Martin Hinterhofer描述道。「另外,使用這台新設備,我們可以快速穩定流程,保證產品品質。」 

 

板材幾何尺寸量測 

在刨花板生產中,成型和沖壓設備是整個設備中取決於工藝的系統單元。作為設備的核心部件,它決定著產品的產量和品質。因此,下游機器的效率必須與之適應,以免出現瓶頸。例如,板材幾何尺寸量測系統應盡可能「鏈式」佈置在板鋸之後。Siempelkamp的SicoCam鏈式板材量測系統可量測板材長度和寬度,還能算出對角線和四個角的角度。這樣便可優化刨邊和橫切,同時最大程度減少浪費。 

 

輸送皮帶板材量測

 

Siempelkamp錦上添花 

連續板料被切割成一定尺寸的單塊板材後,在通過輸送軌道時進行量測。四台可程式設計型2D相機Inspector65x安裝在軌道上方的門架上,置於通道後方的攝像機安裝在門架的可移動滑座上。藉助滑座,可根據不同的板材長度設定攝像機系統。調整精度在0.01毫米級。W12-2 Laser小型光電感測器用於正面檢測,還可觸發拍照/錄製。「我們有一條輸送皮帶或滾筒式輸送帶,SicoCam門架置於其上方並在板材進入時進行量測」,Frank Otto博士這樣描述結構。「此系統與現有設備不存在任何機械連接。它是完全獨立的,我們無需對現有機械設備進行任何改裝、變更功能或停止板材運動。」「安裝工作可在運行期間完成,只需要短暫停機。因為可輕鬆將系統置於上方」,Fritz Egger GmbH & Co. Og刨花板生產主管Mathias Köhl給出肯定答案。 

 

SICK AppSpace:自由開發客製化應用

在光電技術,尤其是圖像處理領域,配置化產品在看重特定功能或性能特征的領域往往有其局限性。憑藉SICK AppSpace生態系統,SICK為系統整合商與原始設備製造商(OEM)提供基於可程式設計型攝像機及光學感測器的客製化應用和操作介面開發。板材輸送速度高達每秒四米,量測板材幾何尺寸時需要高度補償。「板材從壓機出來時具有應力,有時會稍微向下會向上翹曲。必須考慮這種影響。我們透過在板材的四角使用雷射器及相應程式設計應用程式加以補償」,Siempelkamp Logistics & Service GmbH的分公司主管Markus Gropp描述面臨的挑戰。

 

Diplay板材量測SicoCam

 

「整套設備不僅包括單單檢測邊緣的四台攝像機;這個大家都能做到」來自Siempelkamp的Frank Otto博士補充道。「其中蘊含很多項專有技術。」「軟體是系統的核心。但硬體也要滿足特定的前提條件。不是每台攝像機都具有這樣的性能、靈敏度和短暫的曝光時間。現在我們可以量測速度高達每秒四米的板材。在曝光時間精度上,我們必須達到微秒級,攝像機在此方面的表現極其出色,快門技術也是如此,所以我們在高速下也能得到異常清晰圖片」,來自Siempelkamp的Frank Otto博士興奮地說道。

Detlef Deuil 

縱向整合產品的產品管理主管

作為縱向整合產品的產品管理主管,Detlef Deuil在SICK主要負責工業4.0相關產品的上市。其中包括實現直接在感測器內開發特定應用程式的SICK AppSpace生態系統,以及Sensor Integration Machine (SIM)。其融合和分析來自感測器與攝影機的資料,並將其傳輸至雲端。