Termální inspekce výrobních procesů (s využitím termokamer)

1. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014

2. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Termální inspekce výrobních procesů (s využitím termokamer)
NIDays 2014
Praha, 22.10.2014
Workswell s.r.o.

3. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Obsah
•Základní informace o společnosti
•Termokamera – měřicí přístroj
•Termogram – výstup z měření
•ThermoInspector
–Ukázky nasazení
–Hardware, architektura
–Módy záznamu
–Fotografie z instalace
•Proč National Instruments?
•Zlepšení do budoucna
•Závěr

4. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Základní informace o společnosti
•Založena: 8. 3. 2010 v Praze
• Provozovny a kanceláře:
•Praha (sídlo společnosti)
•Rožnov pod Radhoštěm
•Žilina (Slovenská Republika)
•Core business:
•Bezdotykové měření teploty (termokamery a pyrometry)
•Videometrie a strojové vidění (distribuce řady výrobců v ČR)
•Integrace v průmyslu, zákaznická řešení

5. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Termokamera
•Termokamera je měřicí přístroj, který zaznamenává intenzitu tepelného záření.
•Tepelné záření vyzařují všechny předměty, jejichž povrchová teplota je vyšší než absolutní nula, tj. vyšší než 0 K.
•Na základě stanovené intenzity tepelného záření je pak tento přístroj schopen stanovit povrchovou teplotu, pokud jsou zadány tzv. parametry měření (emisivita, zdánlivá odražená teplota apod.)

6. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Termokamera
•Podle použití dělíme termokamery na
•ruční
•stacionární

7. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Termogram
•Výstupem měření termokamerou je tzv. termogram. Jde o obraz (2D signál), kde jednotlivé pixely odpovídají informaci o povrchové teplotě (pokud jsou správně nastaveny parametry měření).
Průběh povrchové teploty při aktivaci povrchu plamenem

8. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Termogram - příklad
•Lokalizace přehřívajícího se spoje na třífázovém vedení.
Hodnoty
měřících funkcí
Stupnice zdánlivých teplot
Měřicí funkce bod

9. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector
•Možnosti nasazení systému ThermoInspector
•Kontrola kvality výroby – opakovatelnost jednotlivých dějů.
•Ověření pracovních podmínek před a při výrobě – kontrola provozních podmínek, omezení a metodiky.
•Kontrolovat míru degradace výrobního děje
•Historický záznam statistické hodnoty výrobního procesu
•Analýza tepelného zatížení výrobku během výroby
•Protipožární aplikace
•….

10. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector - svařování
•Záznam povrchové teploty při svařování

11. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector – požární ochrana
•Vyhodnocení povrchové teploty s alarmovou signalizací

12. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector - HW
•ThermoInspector se skládá z centrální vyhodnocovací jednotky se vstupně-výstupní kartou, operátorského dotykového panelu, termokamery a kontrolního operátorského softwaru
•Hlavní součásti systému jsou:
•Centrální jednotka s nainstalovaným SW
•Dotykové LCD, klávesnice …
•Kalibrovaná termokamera v příslušné variantě
•IO karta

13. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector - HW
•ThermoInspector se skládá z centrální vyhodnocovací jednotky se vstupně-výstupní kartou, operátorského dotykového panelu, termokamery a kontrolního operátorského softwaru
•Hlavní součásti systému jsou:
•Centrální jednotka s nainstalovaným SW
•Dotykové LCD, klávesnice …
•Kalibrovaná termokamera v příslušné variantě
•IO karta

14. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
ThermoInspector – módy záznamu
•Triggerovaný mód – odstartovaný časově definovaný úsek měření (až 60krát za sekundu) s následným vyhodnocením celkové dynamiky během definovaného úseku. Triggerovaný mód je vhodný pro měření velmi rychlých dějů, jako je sváření, pájení či řezání, kde je potřeba vyhodnocovat celý tepelný děj při i po procesu.
•Latchovaný mód - průběžné měření a vyhodnocení každého snímku (až 3krát za sekundu) plně řiditelné z PLC. Latchovaný mód je vhodný pro měření a průběžnou kontrolu kritických dějů jako je vyhodnocení plamene, kontrola teploty na vzorcích před lisovacím procesem či testování funkce zařízení.

15. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Fotografie z instalace
Kontrola předehřátí desky před nanesením lepidla při laminaci hran u pracovních desek.

16. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Proč National Instruments?
•Vývojové prostředí LabVIEW s podporou termokamer FLIR
oRychlý vývoj aplikace (s použitím vlastních knihoven)
oŘada připravených měřicích a vizualizačních funkcí
•Vstupně výstupní karty či jiné rozhraní pro napojení systému
oMožnost konfigurace systému podle požadavků zákazníka
oSpolehlivá komunikace HW a SW

17. ni.com
workswell.cz
NIDays 2014
Závěr
•Navržený software se osvědčil jako hodnotný měřící nástroj a to jak během procesu návrhu metodiky měření a sběru dat, tak také během procesu implementace řídicího algoritmu a algoritmu strojového vidění.
•Hlavní přínosy:
oKontrola výroby – opakovatelnost jednotlivých dějů
oOvěření pracovních podmínek - před a při výrobě
oKontrola míry degradace výrobního procesu
oMožnost historicky zaznamenávat statistické hodnoty Možnost detailně analyzovat tepelné zatížení výrobku během výroby – optimalizace aktuálního procesu a navržení lepších postupů.