animateMainmenucolor
activeMenucolor
Станкостроительный завод Металлообрабатывающие станки и инструмент
г. Набережные Челны
Обратная связь
Главная / ЧПУ станок / Автоматизация производства / Контроль станков с ЧПУ, камеры и дистанционный мониторинг

Контроль станков с ЧПУ, камеры и дистанционный мониторинг

Контроль станков чпу

Контроль станков с ЧПУ - новый виток в развитии систем безопасности современного металлообрабатывающего оборудования. Когда дело доходит до новейших технологий, камеры часто рекламируются как расширенная функция на большинстве электронных устройств. Новейшие смартфоны оснащены камерами, которые могут снимать изображения с высоким разрешением, даже с учетом мерцания и плохого освещения, автоматически настраивая и фильтруя при необходимости. И из-за этих последних достижений неудивительно, что металлообрабатывающие компании переходят к интеграции камер в свое оборудование с ЧПУ, чтобы осуществить контроль работы станка.

Камеры интегрируются в станки чпу

Рис. 1 Камеры интегрируются в станки для контроля операций и улучшения контроля качества

Станки с ЧПУ иногда могут быть громоздкими с кожухами и дополнительными устройствами защиты. Поскольку при обработке деталей могут отскакивать стружка и капли охлаждающей жидкости, операторы часто не могут видеть, как происходит процесс резания металла в районе шпинделя, это особенно важно когда речь идет о тестировании новых программ и деталей сложных в обработке. Смотровые окна в ограждении станков ЧПУ не всегда обеспечивают возможность провести визуальный контроль деталей на станке, потому что в основном они поцарапаны стружкой или залиты охлаждающей жидкостью, и большинство станков хорошо освещаются, только когда дверь полностью открыта. Один из немногих вариантов решения этой проблемы - встроить камеру в станок ЧПУ для вывода изображений непосредственно на мониторы за пределами станка, чтобы операторы были лучше ориентировались в процессе обработки детали.

На рынке доступно множество вариантов видеокамер, поэтому выбор подходящего может стать сложной задачей. Один из первых вопросов, который задает любой специалист по системам видеонаблюдения: какой результат вы ожидаете? Независимо от того, хочет ли оператор просто выполнять визуальный контроль токарных станков в период обработки или рассчитывает измерить и извлечь данные из процесса обработки детали, специально для каждого подобного результата разработана специальная камера. Также каждый софт видеокамеры уникален, и зависит от типа станка ЧПУ, радиуса обзора и разрешения съемки.

«Если мы говорим о мониторинге в цехе металлообработки, то одной из основных тенденций является мониторинг сбоев в работе станков и возможных человеческих ошибок, который позволяет оператору обнаруживать ошибки в настройках и среагировать как можно скорее», - пояснил Николас Лонг, специалист по передовым приложениям и каналам для Vision Research, Нью-Джерси. «Тенденции мониторинга также включают детализацию настроек оборудования ЧПУ, чтобы определить, как они влияют на качество готовой детали».

Тем не менее, мониторинг в токарных и фрезерных станках ЧПУ с использованием системы камер является инновационным подходом. Датчики камеры стали более совершенными, а фактический дизайн камеры стал более компактным, что позволяет устанавливать их в местах, где они ранее не могли поместиться. Операторы станков должны убедиться, что видеокамера может вместить поле обзора, которое они хотят контролировать, в противном случае, индивидуальные системы настроек видеокамеры могут быть адаптированы в каждом конкретном случае.

«Мы должны понимать размер, местоположение, рабочее расстояние, план съемки, то есть все типичные элементы фотографии», - сказал Лонг. «Нам также необходимо знать, насколько быстрым является процесс обработки детали, особенно с точки зрения того, что нам нужно зафиксировать или проанализировать. Это поможет нам выбрать правильное решение при выборе программного обеспечения для контроля станков с чпу».

Прежде чем выбрать камеру, важно, чтобы компания определила ожидаемый результат. Некоторые люди просто хотят видеть, что происходит в станке ЧПУ при обработке, для этого они просто могут использовать стандартную камеру.

Удаленные системы контроля станком чпу

«Удаленный мониторинг или управление считается ценной функцией станков ЧПУ на данный момент, поэтому на дистанционный контроль оборудования растёт спрос на рынке», - сказал Энто Лин, директор по продажам обрабатывающих центров Hartford, Тайчжун, Тайвань. «В настоящее время наша функция CCD (система контроля станка) является дополнительной функцией для клиентов, но более 80% наших клиентов требуют, чтобы она была в стандартной комплектации».

По словам Лин, простые системы контроля станком чпу (удаленного мониторинга) позволяют оператору контролировать процесс обработки детали без необходимости открывать дверь или приостанавливать производство. Системы могут записывать состояние обработки и позволяют оператору просматривать запись и находить причину ошибки, если был сигнала тревоги. Это так же просто, как перемотать видео, чтобы увидеть сбои или ошибки, чтобы принять обоснованные решения о том, как действовать. Hurco, Индианаполис, штат Индиана, также предлагает систему удаленного мониторинга, которая транслирует данные с камеры через функцию онлайн доступа. С установленной, в станке металлообработки камерой, оператор может получать уведомления о событиях по электронной почте или в виде сообщений и получать доступ к статическому изображению (режим фото), которое снимается каждые пять секунд. Встроенная система видеонаблюдения UltiMonitor позволяет операторам проводить удаленную диагностику металлообрабатывающих станков.

Управление данными при контроле станков чпу

Вместо того, чтобы просто записывать операции обработки, специалистам компаний металлообработки могут понадобиться данные измерения и получения таких данных, как скорость вращения. Это требует гораздо более сложной камеры, которая снимает изображения и, что более важно, извлекает числовую информацию о процессе обработки детали. Серия сверхскоростных камер Vision Research Phantom принимает до 25 000 кадров в секунду с разрешением 1 мегапиксель.

Камера в станке

Рис. 2. Камера детализирует процесс обработки на токарном станке ЧПУ.

«Маленькие камеры существуют очень давно», - сказал Лонг. «Теперь можно приобрести небольшого размера камеру с высокой частотой кадров и высоким разрешением. Это сравнительно новые решения». Операции обработки металла, такие как фрезерование, сверление и токарная обработка на станках чпу, требуют наличия камер, которые могут работать с десятками тысяч кадров в секунду, чтобы быть эффективными для мониторинга и контроля станка с ЧПУ или обрабатывающего центра.

«Наши клиенты из сферы металлообработки деталей используют камеры, как правило, интегрированные в производственную линию или установленные на отдельное оборудование ЧПУ для того, чтобы лучше понять процесс и при необходимости отрегулировать его», - сказал Лонг. «Любой производственный процесс в какой-то момент нуждается в настройке. Наши клиенты используют камеры для контроля качества процесса токарной или фрезерной обработки по мере того, как он происходит, а процессы фрезеровки могут быть чрезвычайно быстрыми, поэтому в этих случаях требуются высокоскоростные камеры для качественного захвата визуальной картинки, чтобы позволить клиентам объективно оценить внештатную ситуацию и устранить ошибки в настройках».

Система контроля станка чпу следит за персоналом

«Если кто-то поменял тиски на столе фрезерного станка ЧПУ или их расположение, или если кто-то оставил там гаечный ключ, это в конечном итоге приведет к столкновению», - объяснил Джулиан Ренц, специалист по продуктам TNC в Heidenhain, Шаумбург, штат Иллинойс. «Или слишком много стружки на заготовке, чтобы сделать зондирование? Это основные проблемы, которые можно решить с помощью системы видеокамер. Или например, если оператор токарного станка обрабатывает много деталей, и делает это с ошибкой, то системы видеофиксации помогут убедиться, что нет никаких сбоев в настройках станка и это обычный «человеческий фактор»».

Система камер представляет собой прямоугольную трубу, которая идет рядом со шпинделем с вертикальной ориентацией, или, если есть место, она может войти в корпус шпинделя. Маленькая заслонка, открываясь и закрываясь с помощью пневматического привода, защищает камеру от стружки или СОЖ в кожухе машины. Ренз объяснил, что камера выполняет контроль точности станков чпу, для этого она работает в сочетании с начальными настройками станка ЧПУ, с этой целью камера фиксирует начальную идеальную конфигурацию для этого выполнив несколько снимков. Эти снимки впоследствии устанавливают допуск того, что разрешено при изменении, а что нет. Если что-то не так с настройкой, контроллер выводит сообщение об ошибке и обводит точку на изображении, которая отличается от идеальной настройки. Систему камер можно использовать для сравнения номинальных и фактических значений перед продолжением обработки детали на обрабатывающем центре, это своего рода контрольные точки процесса обработки.

Независимо от типа выбранной системы камер, некоторые общие элементы должны быть установлены до того, как кампания по металлообработке начнёт установку систем визуального мониторинга. «Есть много вещей, которые необходимо учитывать для полноценной системы контроля станков с чпу, таких как линзы, освещение, крепления камеры и программное обеспечение для анализа изображений», - сказал Лонг. «Оптические установки, специальные насадки, корпус для защиты камеры от разлетающейся стружки, защита от жидкостей и т.д. - все это необходимо для обеспечения нормальной работоспособности систем удалённого мониторинга».

Камера внутри станка

Рис. 3. Камера размещенная внутри, предоставляет операторам обзор внутри фрезерного станка ЧПУ

Имея так много вариантов, доступных на рынке, предприятие металлообработки может в значительной степени контролировать каждый этап процесса обработки, но нужно ли это? В некоторых компаниях предъявляются гораздо более высокие требования к контролю за станками с ЧПУ, чем в других, но одно можно сказать наверняка: система камер доступна для любых потребностей компаний металлообработки.