通过 3D 视觉为锻造与运输操作机保证视野无阻

2019-6-19

最好什么都不要妨碍这款德国锡根的锻造操作机。毕竟 DANGO & DIENENTHAL 的运输与装卸机可能重达 1000 吨。而且其高达 350 吨重的重物还很烫——虽然钢铁行业在此喜欢用“温热”这个词,但它指的是温度高达 1200 摄氏度、发出黄色光的锻件。在实际应用中,对运行安全性的要求很高。SICK 的 3D 视觉技术为锻造与运输操作机的驾驶员提供更好的视野——特别是后方视野。

DANGO & DIENTHAL forging manipulator
DANGO & DIENTHAL forging manipulator

DANGO & DIENENTHAL 为其金属与钢铁工业领域的客户制造了壮观的机器。德国锡根制造的结实的运输操作机在其巨大夹钳中运输的材料同样令人印象深刻。那是炽热的钢锭,被运往一座小教堂大小的液压锻压机。鉴于这种规模,时刻纵观整个工作环境非常困难。相比之下,机器操作员看起来就像来自迷你童话世界。在这种情况下:虽然尺寸相差悬殊,仍要使用操作机随时精确完成待实现的成型工艺和运输。掌舵者必须知道他在做什么——不仅是在面向锻压机的时候。

 

给驾驶员的相关信息

DANGO & DIENENTHAL 使用主动式摄像机系统,SICK 的 3D 视觉传感器 Visionary-B 作为倒车辅助系统。基于双目成像原理,该系统运用一项能够在三维空间内可靠识别物体、结构或障碍物的技术。系统在监视器上实时显示摄像机的每张图像。得益于智能算法,只有相关物体会触发警告信号。其中包括像物流材料这样的障碍物、其他车辆或在行驶区域内位于大型搬运机后面的人员。典型的碰撞原因可能是例如停放在驾驶区域内的托盘、集装箱或叉车。SICK 的驾驶辅助系统 Visionary-B 的用户可以单独配置到底哪些物体会触发报警信号,哪些物体不会。

 

SICK 的解决方案能在较短的曝光时间内捕获整个场景。所以不存在时间上的模糊。因此,通过这家德国传感器制造商的 3D 摄像机避免了快速或突然出现的事件在未被看见的情况下潜入图像。这项 3D 技术的另一个优点是省去了活动部件。传统的立体视觉技术既不需要旋转镜,也不需要在 3D 摄像机前移动物体,就能可靠发出碰撞警告。“从原理上看,Visionary-B 类似于人类视觉,因为人类的两个水平视觉器官所看到的图像也是由人类大脑合成为一个三维图像”,SICK 的应用工程师 Muhammet Albayrak 表示。 
 
Visionary-B 3D snapshot
Visionary-B 3D snapshot

可靠的摄像机技术

“我们的委托方曾寻求用于监控机器后方区域的解决方案。以前使用的系统无法令人满意地满足这项要求”,来自 DANGO & DIENENTHAL 开发部的报告称。SICK 所开发的技术基于成熟且可靠的三维工艺以更大安全性工作,适用于矿井、矿山、采石场等严苛的工业环境或钢加工企业。弃用活动部件使该解决方案不易受到振动和冲击影响。为了在 DANGO & DIENENTHAL 的锻造操作机内使用,本身已经坚固且防尘的摄像机外壳安装在另一个金属箱内——目的是为单元提供额外的热防护。由于后部区域能见度不佳,系统用于非一般的安装高度和孔径角规格范围。因此,在批量使用的准备阶段,已通过相应测试例程与 SICK 的专家一起确认安装。

 

盲区内的预警系统

总体上,必须确保 3D 驾驶辅助系统不会受到锻造厂的不利环境条件影响和误导。同时,可靠性不能压缩到在发生任何事件或后方图像上出现差异时,通过声音报警或显示器上显示的彩色报警烦扰驾驶员。重点应该更多地放在仅报告确实危急的情况。每次误报警都会削弱对系统的信任。DANGO & DIENENTHAL 的调试员报告称:“运输过程中损失的时间会延长锻造流程。只有当确信在倒车时能可靠监控路线时,操作机的驾驶员才会全速工作。为了重新定位炽热的工件,需要不断向前和向后移动。为此 SICK 的 Visionary-B 对我们来说是很好的解决方案。”

 

在从加热炉到锻压机的路上同样需要速度。运输时间越长,钢锭冷却得越快。运输过程中的意外停止或装卸错误也会造成这种问题。最糟糕的情况是必须将工件再送回炉内,以便重新达到目标温度。该温度约为 1200 摄氏度。总之,这些高要求工件的物流链上的延迟将直接影响生产时间,并明显降低能效。由此产生的额外的劳动力和能源成本将侵蚀宝贵的企业利润。这就是为什么 DANGO & DIENENTHAL 能进一步扩大其作为全球市场领导者和创新推动者的名声——并投资于其壮观机器的新式后方区域监控系统。