Wärmesensorik

Wärmebildkamera von Optris optimiert Serienproduktion

| Autor / Redakteur: Dipl.-Phys. Thomas Ullrich / Jens Scheiner

Kamera steuert Temperatur

Die geeignete Lösung war die Optris PI Wärmebildkamera. Aufgrund ihrer flächendeckenden Temperaturmessung über einen Großteil der Faserverbundplatte lassen sich einzelne Werte, wie Cold Spots und Hot Spots, sowie Durchschnittswerte und Temperaturprofile über die Fläche anzeigen. Der Einbau von jeweils einer Wärmebildkamera mit einer 62 °-Weitwinkeloptik erfolgt in der Ober- und Unterheizung des Starterfeldes.

Das Schutzgehäuse der Optris Wärmebildkameras „Cooling Jacket“, ermöglicht den Einsatz bei Umgebungstemperaturen von bis zu 315 °C.
Das Schutzgehäuse der Optris Wärmebildkameras „Cooling Jacket“, ermöglicht den Einsatz bei Umgebungstemperaturen von bis zu 315 °C. (Foto: Optris)

Um eine Fläche von 400 mm x 300 mm der Faserverbundplatten abzudecken, wurden die Kameras mit einem Abstand von 300 bzw. 350 mm montiert. Durch die Nähe zur Heizanlage kommt es an der Vorderseite der Kamera zu Umgebungstemperaturen von bis zu 350 °C – zu heiß ohne zusätzlichen Schutz. Deshalb wurden die Wärmebildkameras in ein Kühlgehäuse mit Wasserkühlung integriert und die Techniker montierten vor jedem Gehäuse ein entkoppeltes Blech, das die Wärmestrahlung reflektiert. Somit lässt sich eine konstante Umgebungstemperatur der Wärmebildkameras von 35 bis 40 °C gewährleisten. Die maximale zulässige Umgebungstemperatur der Kamera von 50 °C überwacht die zugehörige Software Optris PI Connect.

Benutzerfreundliche Bedieneroberfläche

Die Auswertung der Temperaturdaten erfolgt ebenfalls über diese Software. Sie stellt für die Anwender eine umfangreiche IR-Kamerasoftware dar, welche Temperaturen analysiert und dokumentiert sowie Prozesse automatisch kontrolliert. Die Software ermöglicht Video- und Schnappschuss-Aufnahmen mit bis zu 120 Hz und lässt sich individuell anpassen. Bei HBW-Gubesch wird die Datenweitergabe über eine COM-Port-Schnittstelle an eine selbstentwickelte Bedieneroberfläche realisiert. Die von der Firma novo.design (Neustadt/Aisch) entwickelte Software sucht in definierten Zeitabständen nach neuen Snapshots der beiden Kameras. Gleichzeitig werden die Temperaturwerte beider Kameras ausgelesen und zwischengespeichert. Die wichtigsten Informationen sind in einem Temperaturdiagramm dargestellt. Eine definierte Temperaturober- oder -untergrenze regelt die rechtzeitige Alarmierung, wenn das Temperaturfenster verlassen wird.

„Zur Erleichterung der Arbeit an der Maschine erscheint der Alarm in einem Pop-up-Fenster mit einer entsprechenden Handlungsempfehlung für den verantwortlichen Anlagenbediener. Damit können wir die passende Reaktion an der Anlage sicherstellen“, teilen die Anwender bei HBW-Gubesch mit. Die Kameras sind per USB-Schnittstelle mit dem Rechner verbunden. Eine weitere Schnittstelle an der Kamera ist das Process Interface, über das die Kamera externe Triggersignale empfängt. Mit der Triggerschnittstelle lassen sich mit Hilfe eines Spannungssignals automatisch Schnappschüsse auslösen. Das Signal hierfür liefert die Maschinensteuerung. Die aktuellen Schnappschüsse der einzelnen Kunststoffplatten sind in einer Anzeigenhistorie dargestellt und werden für die Dokumentation des Prozesses abgelegt.

Optimierte Zykluszeiten

Ein Vorteil der Wärmebildkamera ist die zuverlässige Temperaturüberwachung. Weil so mit maximaler möglicher Heizleistung gefahren werden kann, lassen sich im Herstellungsprozess die Zykluszeiten optimieren. Außerdem bleibt die Qualität gleich. „Da sich bereits Pyrometer in Kantanlagen für Biegeprozesse im Unternehmen bewährt haben, wurde auch bei der Entwicklung für die neue Serienproduktion auf Geräte von Optris zurückgegriffen“, informiert Andreas Theilacker, Regional Sales Manager der Optris GmbH. Das Unternehmen bietet aber nicht nur industriell einsetzbare Wärmebildkamera-Lösungen, sondern auch Komponenten wie Kühlgehäuse oder die einfache Integration über die USB-Schnittstelle an die Anlagen. Die lizenzfreie, umfangreiche Kamerasoftware zur Wärmebildanalyse und die freie Nutzung der Softwareschnittstellen (COM-Port, DLL) zur Weitergabe relevanter Daten an die Anwendersoftware haben zusätzlich zur Entscheidung für die Anwendung der Wärmebildkameras beigetragen.

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