Dobre cięcie – SicoCam i SICK AppSpace

2017-12-11

Pracochłonny, ręczny pomiar wymiarów surowych płyt stał się historią. Teraz system mierzenia płyt w trybie inline SicoCam firmy Siempelkamp Logistics & Service GmbH mierzy płyty drewnopochodne w sposób ciągły. Uczestniczą w tym cztery programowalne kamery o wysokiej wydajności InspectorP65x firmy SICK oraz SICK AppSpace. Dostarczają one wartości pomiarowych do obliczania wymiarów płyt oraz do regulacji piły. Dzięki temu wzrasta jakość produkowanych płyt, zmniejsza się ilość odpadów, a wydajność produkcji rośnie. Ponadto zwiększa się również poziom bezpieczeństwa na stanowisku pracy.

 

Płyty wiórowe w przemyśle drzewnym

 

W zakładach produkcji płyt wiórowych Fritz Egger GmbH & Co. OG w St.-Pölten-Unterradlberg przetwarza się co roku prawie trzy miliony metrów sześciennych drewna na prawie 40 milionów metrów kwadratowych powlekanych płyt wiórowych. Ułożone jedna za drugą zajęłyby pół obwodu ziemi. Odbiorcy płyt wiórowych to przemysł i sklepy specjalistyczne. Klientami są wszyscy znani producenci mebli w Austrii. W produkcji płyt surowych po sprasowaniu pasm płyty oraz następującym potem przycięciu przy użyciu pilarki wielopłaszczyznowej konieczny jest regularny pomiar poszczególnych płyt w celu ew. skorygowania odchyleń wymiarowych. Dotychczas odbywało się to wyłącznie ręcznie za pomocą oddzielenia od tak zwanych płyt dobrych z produkcji lub też poprzez pomiar płyt w urządzeniu, np. w chłodziarkach gwiazdowych.

 

Niezbędne rozwiązanie w zakresie techniki bezpieczeństwa – zapewniony wyższy poziom automatyzacji 

Od dawna już istniało oczekiwanie, zarówno ze strony producenta urządzeń i osprzętu, firmę Siempelkamp, jak również ze strony firmy Egger, aby znaleźć rozwiązanie techniczne, umożliwiające wyeliminowanie znaczących wad w zakresie bezpieczeństwa technicznego w przypadku stosowanych dotychczas procesów. „Dotychczasowe rozwiązanie techniczne w zakresie pomiaru płyt za pilarką wielopłaszczyznową nie odpowiadało aktualnemu stanowi techniki”, objaśnia sytuację wyjściową dr Frank Otto, kierownik projektu w Siempelkamp Logistics & Service GmbH. „Ponadto w naszych wysokowydajnych systemach pilarka wielopłaszczyznowa coraz częściej tnie w trybie tandemowym, potrójnym lub poczwórnym, tzn. z dwoma lub więcej agregatami tnącymi. Proces ręcznego pomiaru paneli w połączeniu z ręczną korekcją wartości cięcia w przypadku odchyleń wymiarowych okazał się dla naszych klientów zbyt skomplikowany i długotrwały, nie wspominając już o brakach technicznych w zakresie bezpieczeństwa.”

Dotychczas odrzucane płyty były sprawdzane ręcznie przy użyciu miary taśmowej i trafiały do odrzutów. W przypadku odbiegających wartości pomiarowych operator musiał wprowadzić w pilarce odpowiednie wartości korygujące i potwierdzić je. W międzyczasie wiele płyt o błędnych wymiarach trafiało do urządzenia. Gdy pilarka została przestawiona, operator musiał ponownie oddzielić jedną płytę i ponownie zmierzyć, czy w ogóle wynik jest prawidłowy. Jeśli płyta nadal nie odpowiadała oczekiwaniom, operator musiał ponownie ustawić pilarkę. Jest to proces, który trwa piętnaście minut lub też pół godziny.

„Teraz system pomiaru płyt znajduje się wewnątrz maszyny i pilarka może być korygowana natychmiast po wystąpieniu odchyleń wymiarowych , opisuje Martin Hinterhofer, z działu technologicznego firmy Fritz Egger GmbH & Co. „Ponadto nowe urządzenie umożliwia nam szybkie reagowanie na zmiany w procesach, w celu ustabilizowania procesów i zapewnienia jakości produkowanych wyrobów.” 

 

Pomiar geometrii płyt 

Podczas produkcji płyt wiórowych linia do formowania i wytłaczania stanowi jednostkę definiującą cały proces w ramach kompletnego zakładu. Jako serce całej linii określa ona jej wydajność oraz jakość produktów. Dlatego też umieszczone za nią maszyny muszą mieć dostosowaną do niej wydajność, aby nie powstały wąskie gardła. W związku z tym na przykład najlepiej, aby za pilarką był umieszczony w miarę możliwości „inline” system do pomiaru geometrii płyt. System pomiaru geometrii płyt inline SicoCam firmy Siempelkamp mierzy długość oraz szerokość płyt, ponadto zaś obliczane są przekątne oraz kąty we wszystkich czterech narożnikach. W ten sposób można zoptymalizować obcinanie obrzeży oraz cięcie poprzeczne i zminimalizować odpad. 

 

Taśma transportowa z pomiarem płyt

 

Siempelkamp podnosi (jeszcze bardziej) poprzeczkę 

Przycięte na odpowiednią długość z ciągłego pasma pojedyncze płyty są mierzone podczas przejazdu na taśmie transportowej. Nad taśmą zainstalowane są na portalu cztery programowalne kamery 2D Inspector65x. Umieszczone z tyłu na przebiegu taśmy kamery są zamontowane na przesuwnych sankach na portalu. Za pomocą taśmy system kamer jest ustawiany na odpowiednie długości płyt. Dokładność ustawienia zawiera się w zakresie 0,01 mm. Fotoprzekaźnik Small W12-2 Laser zapewnia wykrywanie po stronie czołowej i włącza rejestrację lub też uruchamia kamery. „Mamy tu taśmę transportową lub też przenośnik rolkowy, nad nim ustawiany jest portal SicoCam i płyta jest mierzona w takiej postaci, jak przychodzi” – opisuje budowę urządzenia dr Frank Otto. „Nie ma tu połączenia mechanicznego z urządzeniem poprzedzającym. Całość jest kompletnie odsprzęgnięta i nie musimy dokonywać modyfikacji w już istniejących maszynach, ani nawet zmiany funkcji czy też hamowania płyty.” „Można to wszystko przeprowadzić w trakcie eksploatacji i potrzeba jedynie krótkiego przestoju, ponieważ cały system jest po prostu ustawiany ponad linią” – potwierdza Mathias Köhl, kierownik produkcji surowych płyt wiórowych, Fritz Egger GmbH & Co. OG. 

 

SICK AppSpace: swoboda tworzenia indywidualnych aplikacji

W optoelektronice, a zwłaszcza w przetwarzaniu obrazu produkty zapewniające możliwość konfiguracji napotykają często swoje granice, jeśli chodzi o realizację określonych funkcji lub też wydajność. Dzięki ekosystemowi SICK AppSpace, firma SICK oferuje integratorom systemów i producentom oryginalnego wyposażenia (OEM) nowy wymiar swobody w tworzeniu indywidualnych aplikacji i interfejsów użytkownika, opartych na programowalnych kamerach i czujnikach optycznych. Pomiar geometrii płyty wymaga kompensacji wysokości przy prędkości transportowej płyty do czterech metrów na sekundę. „Płyta ma naprężenia, gdy wychodzi z prasy, a czasami jest trochę zakrzywiona w dół lub w górę. Należy to uwzględnić. Możemy to zrekompensować tylko poprzez użycie laserów w każdym rogu płyty i odpowiednie zaprogramowanie aplikacji”, opisuje wyzwania Markus Gropp, kierownik oddziału w firmie Siempelkamp Logistics & Service GmbH.

 

Wyświetlanie pomiaru płyt SicoCam

 

„Całe urządzenie składa się nie tylko z czterech kamer, które po prostu wykrywają krawędź; to potrafi każdy” – dodaje dr Frank Otto, z firmy Siempelkamp. „Za tym tkwi jednakże o wiele więcej wiedzy”. „Sercem systemu jest jego oprogramowanie. Pomimo to sprzęt musi spełniać również określone warunki. Nie każda kamera posiada odpowiednią wydajność, czułość oraz krótki czas naświetlania. Mamy teraz możliwość mierzenia płyt z prędkością do czterech metrów na sekundę. W przypadku czasu naświetlania poruszamy się w zakresach mikrosekundowych, i tu właśnie ta kamera pokazuje pełnię swoich możliwości, jak również cała technika mocowania, dzięki której otrzymujemy ostre obrazy pomimo wysokich prędkości” – zaznacza z zadowoleniem dr Frank Otto z firmy Siempelkamp.

Detlef Deuil 

Head of Product Management Vertical Integration Products

Jako kierownik zarządzania projektami działu Vertical Integration Products Detlef Deuil odpowiada w firmie SICK między innymi za wprowadzanie na rynek produktów istotnych dla Przemysłu 4.0. Należy do nich ekosystem SICK AppSpace, który umożliwia programowanie aplikacji zgodnie z indywidualnymi oczekiwaniami użytkowników bezpośrednio w czujniku, jak również Sensor Integration Machine (SIM). Technologia ta łączy dane z czujników i kamer, ocenia je i umożliwia ich przesyłanie do chmury.