Het optimaliseren van waterstraalsnijden met Machine Vision
Max Reijngoudt
Waterstraalsnijden is een van de meest veelzijdige en nauwkeurige productiemethoden die worden gebruikt in sectoren zoals de lucht- en ruimtevaart, automotive en custom fabricage. Deze systemen zijn in staat om complexe vormen uit diverse materialen te snijden met hoge toleranties. Toch staan fabrikanten, zelfs met zulke geavanceerde machines, nog steeds voor twee belangrijke uitdagingen: het verbeteren van de efficiëntie en het minimaliseren van materiaalverspilling.
Om deze problemen aan te pakken, integreren veel fabrikanten industriële camera's in hun hoogwaardige waterstraalsnij- en plasmasnijsystemen. Als de intelligente “ogen” van de machine maakt machine vision-technologie geautomatiseerde inspectie, digitale taakplanning en optimalisatie van snijpaden mogelijk. In combinatie met krachtige beeldverwerkingssoftware kunnen operators sneden plannen en uitvoeren met ongeëvenaarde precisie, waardoor afval wordt verminderd, de nauwkeurigheid wordt verbeterd en de productie wordt gestroomlijnd.
Dit artikel onderzoekt hoe een goed ontworpen machine vision setup, inclusief een high-resolution camera, precisie lens en duurzame accessoires, de prestaties van waterstraalsnijden en plasmasnijden naar een hoger niveau kan tillen.
Table of contents
Selectie van industriële Camera's voor waterstraalsnijden
Om een systeemnauwkeurigheid van 1 mm te bereiken op een snijtafel van 4000 x 2500 mm, was een hoge-resolutie industriële camera essentieel. Het geselecteerde model, MER2-1220-9GC-P, is uitgerust met de Sony IMX226 sensor met een resolutie van 4024 x 3036 pixels, wat gedetailleerde imaging over het volledige snijoppervlak mogelijk maakt.
Aangezien de camera in een stationaire opstelling werd geïnstalleerd, was een rolling shutter de meest efficiënte en kosteneffectieve keuze. Bewegingsonscherpte was geen probleem en deze configuratie bood een uitzonderlijke beeldkwaliteit tegen een lagere prijs in vergelijking met global shutter modellen. Een kleurencamera was vereist om volledige compatibiliteit met de externe waterstraalsnijsoftware te garanderen.
De gekozen GigE camera met Power over Ethernet (PoE) vereenvoudigde de installatie verder. Door gebruik te maken van één enkele Cat5-kabel voor zowel stroomvoorziening als datatransmissie werd de bekabelingscomplexiteit verminderd, de onderhoudskosten verlaagd en de betrouwbaarheid verhoogd in veeleisende industriële snijomgevingen.
Lensselectie voor Sony IMX226 in waterstraalsnij-applicaties
Nadat de industriële camera was geselecteerd, werd de lensselectie de volgende belangrijke stap van de Applicatie. De opstelling vereiste een maximale werkafstand van 3500 mm boven de snijtafel, wat een lens vereiste die in staat is het juiste gezichtsveld op die afstand te bieden.
Onze lens calculator gaf aan dat een brandpuntsafstand van 6 mm de gewenste prestaties zou leveren. Op basis van deze berekening adviseerden wij de VA-LCM-12MP-06MM-F2.4-017. Deze 12 MP, 6 mm C-mount lens biedt een gezichtsveld van 4000 x 3017,9 mm bij een werkafstand van 3229,9 mm, waarmee de snijtafel perfect wordt afgedekt. Hij is bovendien volledig compatibel met de 1/1.7 inch Sony IMX226 sensor, wat scherpe, vervormingsvrije beelden over het volledige gebied garandeert.
De berekening bevestigde dat deze lens precies het vereiste evenwicht bood tussen resolutie, gezichtsveld en werkafstand.
Machine Vision-accessoires voor snijsystemen
Om langdurige stabiliteit en bescherming te garanderen in een veeleisende waterstraalsnijomgeving, werd het systeem aangevuld met hoogwaardige machine vision-accessoires:
- MVEC-167-IP behuizing → Onze in eigen huis ontwikkelde IP-67 machine vision-behuizing om de camera te beschermen tegen stof, water en andere omstandigheden die typisch zijn voor een industriële omgeving.
- Cat5 GigE-kabel → voor zowel data- als stroomoverdracht, wat de installatie vereenvoudigt en tegelijkertijd een stabiele communicatie waarborgt.
- Montageplaat → om de camera op de juiste hoogte en hoek te bevestigen voor dekking van de snijtafel.
Samen zorgen deze accessoires ervoor dat het vision-systeem duurzaam, stabiel en onderhoudsvrij blijft bij continu industrieel gebruik.
Beeldverwerkingssoftware voor waterstraalsnijmachines
Hoewel hardware de basis vormt van deze Applicatie, komt de echte optimalisatie voort uit software-integratie. In dit geval werd het camera-systeem geïntegreerd met een externe beeldverwerkings- en snijoptimalisatiesoftware die draait op de industriële pc van de machine.
Met deze software kunnen operators digitaal snij-indelingen plannen, waarbij onderdelen automatisch op het ruwe materiaal worden geplaatst voor maximale efficiëntie en minimaal afval. De software berekent snijpaden, verbetert nesting en verhoogt de doorvoer, allemaal op basis van de hoge-resolutiebeelden die door de industriële camera zijn vastgelegd.
Voor de volledige integratie werd onze Galaxy Viewer SDK gebruikt om camera-instellingen zoals belichting, versterking en kleurafstemming te configureren. Na integratie werd de waterstraalsnijsoftware naadloos aangestuurd door de camera, waarbij de vertrouwde operatorinterface behouden bleef.
Belangrijkste resultaten:
- Vlottere, snellere productieplanning
- Minder afval en lagere materiaalkosten
- Verbeterde betrouwbaarheid en algehele snijprestaties
Een schaalbare benadering van waterstraal- en plasmacutting
Hoewel dit project zich primair richtte op waterstraalsnijden, kan dezelfde machine vision-opstelling eenvoudig worden aangepast aan plasmasnijinstallaties. Beide technologieën profiteren van vision-gestuurde planning, minder materiaalverspilling en geoptimaliseerde werkprocessen.
De combinatie van een industriële camera met hoge resolutie, een compatibele lens, een industriële behuizing en geïntegreerde beeldverwerkingssoftware vormt een complete, schaalbare oplossing. Deze aanpak voldoet aan de huidige precisiebehoeften in de productie en blijft flexibel voor toekomstige systeemupgrades.
Als u van plan bent machine vision-technologie te implementeren in industriële snijtoepassingen zoals waterstraalsnijden of plasmasnijden, kunnen onze experts u van begin tot eind support bieden. Van het selecteren van de ideale industriële camera en lens tot het ontwerpen van een robuuste, hoogwaardige vision-oplossing die is afgestemd op uw productielijn, helpen wij u om meer nauwkeurigheid, efficiëntie en duurzaamheid te bereiken.
Neem vandaag nog contact met ons op om te ontdekken hoe machine vision uw waterstraalsnijproces kan optimaliseren.
