指定机器视觉系统的外壳

当机器视觉系统在恶劣的环境中运行时，系统需要一个外壳来保护内部的投资。然而，与石化厂等腐蚀性环境中的过程监控外壳相比，汽车检测线上的外壳具有不同的规格和法规遵从性要求。考虑到这一点，机器视觉外壳制造商正在密切关注客户对防护罩的具体需求，并提供安全、可靠、经济有效且完全集成的解决方案。

工厂车间的保护

食品和饮料生产设施可能更卫生而不是危险，但由于需要使用苛刻的清洁剂来保持食品制备区域的安全，因此仍然可能受到高温、高压冲洗的打击。

用于食品加工应用的机器视觉外壳通常由316型不锈钢制成，在高温下提供更高的耐腐蚀性和强度。外壳还必须有食品接触额定垫圈，必须设计为消除水分陷阱，液体可能收集。更重要的是，外壳必须没有玻璃，因为它可能在冲击中破碎，产生碎片落在食品加工线上的风险。

几乎所有的工业外壳都设计成进入保护(IP)等级。食品制备和包装应用中的外壳要求IP65, IP66和IP66K等级，以承受不断增加的压力的水射流。

Allison Park Group, Inc. (APG)专注于机器视觉系统的工业外壳。APG总裁Chris McGeary表示，越来越多的制造商要求更高的外壳。McGeary说:“大多数食品管道都是用高温高压清洗机定期消毒的，喷雾中含有某种清洗液。”“(今天)拥有食品加工生产线的公司正在选择IP69K等级，这将涵盖他们所扔的任何东西。”

IP69K等级测试方法指定了一个喷嘴，在1160至1450 psi的压力下，以4加仑/分钟(GPM)的流速喷射176°F的水。喷嘴放置在4- 6英寸内。测试设备，每12秒旋转一次。

APG根据应用程序的需要修改其现成的外壳。McGeary说:“我们已经制作了带有丙烯酸视窗的外壳，但事实证明，在一些食品生产线上，清洁过程中使用的化学物质会攻击丙烯酸，所以你用聚碳酸酯窗户代替。”“在某些情况下，这可能是一个炎热的环境，所以我们需要在外壳中添加冷却设施。”

在另一种情况下，在潜在爆炸性气体或粉尘中运行的食品应用程序将需要一个定制的解决方案，其中包括一个现成的防爆外壳以及一个在外壳内保持正压的增压系统。

“强硬起来”的趋势也被汽车等其他制造业采用。McGeary说，客户选择的机器视觉外壳只满足NEMA 12标准的设计，以防止灰尘和滴水，而不是IP65，因为它可以承受花园软管的压力。

艰苦和危险

一般来说，热成像应用对负责保护敏感机器视觉技术的工程师来说是最大的挑战。Movitherm总裁兼首席执行官Markus Tarin表示:“大多数热成像摄像机本质上都是在恶劣的工业环境中，暴露在大量的热量下，或者它们可能位于需要防爆装置的危险位置。”

热成像通常用于关键工业资产的远程状态监测和过程控制，其中温度异常可能是危险情况的信号。例如，红外摄像机可以远程监控火炬堆，在炼油厂和天然气加工厂等恶劣和危险的工业场所燃烧废气。在钢铁等行业中，热感摄像机也暴露在大量的热量中，这要求外壳通过空气或液体冷却。

由于热感摄像机的外壳有一套独特的操作要求，塔林表示，客户应该使用交钥匙机器视觉外壳解决方案。塔林说:“表面上看，设计一个外壳似乎相当简单，但许多人并不理解所需的所有复杂技术。”“将相机正确地集成到外壳中可能是一项艰巨的任务。”

Movitherm校准热成像摄像机，以考虑观察玻璃上的传输损耗，并进行热计算，以确定正确的冷却类型(并在适用时自行设计这些选项)。

另一方面，一些外壳需要一个加热元件。塔林说:“我们为阿拉斯加的应用设计了特殊的大功率加热系统，那里的条件可能低于相机的最低工作温度。”“我们还安装了加热器，以确保观影玻璃不会起雾或结冰。”

热敏相机外壳制造商经常提供其他适当的附加应用程序。其中包括遮阳板，用于直接暴露在阳光下的外壳，自动雨刷器，用于清理观察窗户上的灰尘和碎片，以及围绕观察玻璃的空气屏障，该空气屏障可以不断吹出压缩空气流，防止颗粒沉降。

爆炸控制和预防

在爆炸性环境中工作的热成像摄像机是另一个具有挑战性的领域，合格的积分器可以帮助导航。行业标准和法规，如欧洲的ATEX指令和美国的UL FM要求，设备的设计应尽量减少意外爆炸的发生和严重程度。这可以通过防爆外壳来实现，它可以防止任何爆炸从保护系统内部传输到外部。另一种方法，防爆，使用净化和增压系统，以确保有害颗粒或气体已从外壳中消除。

塔林说:“顾客不能只买一个防静电的外壳，然后把自己的相机放进去。”“你需要通过认证才能整合这些东西。用户永远不允许打开该外壳，因为一旦他们打开，他们就失去了该应用程序的认证。”

为了满足极端气候条件下爆炸危险环境中状态监测日益增长的需求，自动化技术有限公司(AT)最近为其防爆外壳增加了几项功能。该产品集成了红外摄像机、加热器和接口控制器，并通过ATEX认证，可容纳工作温度范围为-40至60°C的摄像机。AT还扩大了保护窗口，并增加了一个传感器来测量视口的温度。

完整的软件包

根据塔林的说法，机箱领域的购买趋势是美国客户目前如何指定其整个视觉系统的一个缩影:他们正在寻找一站式商店。“他们真正关心的不是单个组件，而是最终解决方案能为他们做什么，”他说。

不过，公司仍然关心成本和交货时间。塔林说:“我们看到一些顾客，如果他们买不到现成的东西，他们宁愿根本不去买，而是再等一两年，看看是否有人能推出类似的产品。”“他们不想为圈地项目支付定制工程费。但他们希望以现成的价格获得完整的交钥匙解决方案。”

韦恩哈丁是特约编辑，友邦保险．本文最初发表于友邦保险网站．友邦保险是先进自动化协会(A3)．A3是CFE Media的内容合作伙伴。由Chris Vavra编辑，生产编辑，控制工程，CFE媒体，cvavra@cfemedia.com．

更多的建议

关键概念

• 机器视觉外壳公司正在努力使他们的产品在定制应用和恶劣条件下安全实用。
• 热成像用于关键工业资产的远程状态监测和过程控制，是机箱的主要领域。
• 公司也在为潜在的爆炸环境开发防护罩。

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还有什么在危险或不安全的环境中，围栏会有用吗?

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