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Industrielle Automation 3/2016

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Industrielle Automation 3/2016

Automatisierte

Automatisierte Inspektion Wärmebildkameras entdecken Stahldefekte zuverlässig und mit höchster Genauigkeit Thomas Jung, Frank Liebelt Die Nachfrage nach Stahl, insbesondere aus der Automobilindustrie ist enorm. Und obwohl es bereits effektive Verfahren zur Untersuchung von Rohstahlerzeugnissen gibt, wird eine noch bessere Qualität gefordert. Aus diesem Grund hat der südafrikanische Technologiespezialist Rohloff ein automatisiertes Hochgeschwindigkeitssystem für die In-Line-Kontrolle entwickelt und setzt dabei auf Wärmebildtechnik. Das 1946 gegründete Unternehmen H. Rohloff (Pty) Limited hat sich zu einem der Top-100-Technologieunternehmen in Südafrika entwickelt. Kernkompetenzen sind qualitativ hochwertige, technologieorientierte Anlagen, Systeme und Lösungen für die Werkstoffprüfung und -messung. Rohloff liefert und wartet eine umfassende Palette von High-Tech-Prüf- und Messprodukten, die auf die Anforderungen der unterschiedlichsten Branchen abgestimmt sind. Das Portfolio reicht von portablen oder eigenständigen Wärmebildkameras bis zu größeren schlüsselfertigen Anlagen. Zerstörungsfreien Prüfung mithilfe der Thermografie Die Nachfrage nach einem automatisierten Inspektionssystem kam von der Stahlin - dus trie selbst. „Ein Kunde aus der Stahlerzeugung suchte nach einer Lösung, die das im Betrieb eingesetzte manuelle, visuelle Inspek-tionssystem ersetzen sollte“, erläutert Louie van der Walt, Technischer Direktor bei H. Rohloff. „Das vorhandene Verfahren war zeitaufwändig und bot keine Rückverfolgbarkeit. Die neue Lösung sollte eine Rückverfolgbarkeit und Dokumentationsmöglichkeiten für Zwecke der Qualitätskontrolle bereitstellen.“ Zusätzlich war gefordert, dass die Inspektion schnell und sicher, empfindlich, zuverlässig und möglichst berührungsfrei sein sollte. Auch die Fähigkeit, Defekte bei Knüppeln nach Ausrichtung, Länge und Tiefe schnell einzustufen, hatte einen hohen Stellenwert. All diese Aufgaben konnten mit moderner Infrarot-Technologie erfüllt werden, sodass man sich für Wärmebild - ka meras von Flir Systems entschieden hat. Das Hochgeschwindigkeitssystem für die In-Line-Kontrolle von Stahl-Knüppeln und -Rohren arbeitet mit vier Wärmebildkameras Hochgeschwindigkeitserkennung Zum Einsatz kommt hier das s. g. InspectIR- System, bestehend aus Wärmebildkameragehäuse, Signalverarbeitungssystem, Bedien- und Steuerstand, Induktionsheizer, Induktionsspulen, Wasserkühlsystem, Förderanlage sowie einer Vorrichtung zur Fehlerkennzeichnung. Knüppel, Stäbe oder Rohre werden in die Förderanlage geladen und durch den Kamerakasten geführt. Im Kamerakasten erwärmt eine von drei unterschiedlich großen Induktionsspulen die Oberfläche des Materials auf maximal 20 °C, dabei erscheinen oberflächenoffene Fehlstellen wärmer als der Rest des Bereichs. Je nach Anwendung befinden sich drei oder vier Wärmebildkameras an jeder der Ecken des Kastens und erfassen die durch den erwärmten Knüppel erzeugten Daten mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s. Diese Daten werden anschließend von einem Signalverarbeitungssystem analysiert, das die Fehlstellen mit Hilfe von Algorithmen Thomas Jung, Sales Manager Distribution Central Europe, Flir Systems GmbH, Frankfurt, Frank Liebelt, freier Journalist, Frankfurt 80 INDUSTRIELLE AUTOMATION 3/2016

identifiziert, quantifiziert und anzeigt. Die maßgeschneiderte Software zur Fehlererkennung wurde in Zusammenarbeit mit mehreren Stahlerzeugern entwickelt. Eine Kennzeichnungsstation markiert anschließend die Position der Fehlstelle mit einem Lack auf Wasserbasis oder kennzeichnet das Material gegebenenfalls als Ausschuss. Differenzierbare Fehlstellen nach Ausrichtung, Länge und Tiefe Ein wichtiges Funktionsprinzip des Inspect- IR Systems besteht darin, dass der gemessene Temperaturanstieg der Fehlstelle in Relation zur Tiefe des Oberflächenfehlers gesetzt wird. „Diese Lösung ist einzigartig - es gibt nichts Vergleichbares auf dem Markt“, betont Louie van der Walt. Das Inspektionssystem bietet eine rückverfolgbare Berichterstattung und stuft die Fehlstellen nach Ausrichtung, Länge und Tiefe ein. Dies ist besonders wichtig, um beurteilen zu können, ob ein Produkt verschrottet oder der Fehler durch eine Nachbearbeitung eliminiert werden kann. Das Verfahren arbeitet zudem berührungslos, sodass es keinen Verschleiß durch beweglichen Teile gibt. Jede Flir Wärmebildkamera nimmt insgesamt 76 800 Temperaturmessungen 60-mal/s vor. Somit werden jede Sekunde 4 608 000 Temperaturmesswerte von vier leistungsstarken Signalprozessoren analysiert. Weltweit im Einsatz Das Inspektionssystem wurde bereits weltweit bei mehreren Stahlunternehmen in Betrieb genommen. In Südafrika sowie in China sind Flir-Wärmebildkameras der Serien SC3000, A315 und A615 im Einsatz. Die SC-Serie bietet sehr flexible Kameras mit höchster Empfindlichkeit, Genauigkeit, geometrischer Auflösung und Geschwindigkeit. Auch die A-Serie bietet Kameramodelle mit hoher Empfindlichkeit, die eine High- Speed-IR-Windowing-Funktion besitzen. Damit lassen sich Wärmebilder mit hohen Bildwiederholfrequenzen aufzeichnen. Neben ihrer hohen Empfindlichkeit können die kompakten Kameras auch komfortabel in größere Systeme integriert werden. www.flir.de Flir-Kameras der SC-Serien wurden für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen in Forschung und Entwicklung konzipiert. Auch für Systemintegratoren, die eine flexible Kamera mit höchster Empfindlichkeit, Genauigkeit, geometrischer Auflösung und Geschwindigkeit benötigen, sind sie das geeignete Mittel der Wahl. Produktionsingenieure und -techniker werden häufig mit der Forderung nach höherem Produktionsausstoß bei konstanter Qualität und niedrigeren Kosten konfrontiert. Die Wärmebildkameras der Flir A-Serie sind effektive Werkzeuge für maschinelles Sehen mit Infrarot, Prozessüberwachung im geschlossenen Regelkreis und Qualitätssicherung mithilfe bildgebender Verfahren. Bauklein und scharf bis an den Rand. Fujinon 3 MP Objektive Die neue Fujinon HFx xX A-1 Serie für 2/3” Bildsensoren Die hochauflösenden 3 Megapixel Objektive liefern Bilder scharf bis an den Rand, ohne Kompromisse bei der Größe einzugehen: Mit einem Außendurchmesser von nur 29.5 mm und Brennweiten von 8 mm bis 35 mm ermöglichen die Modelle vielseitige Einsatzmöglichkeiten. Mehr auf www.fujifilm.eu/fujinon Fujinon. Mehr sehen. Mehr wissen.

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