Infrarot-Automation


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Anschrift:

Harald Schweiger
Schmiedestraße 1
D-99707 Kyffhäuserland

Tel.: 03632-700194
Fax: 03632-544902
Funk: 0172- 7145760
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thermo@online.de

Wärmebildkamera mieten,   FLIR Software
Externe Triggerung von FLIR Kameras via RS232 und FLIR ResearchIR-Software
Kurzanleitung/Troubleshooting beim Anschluss einer FLIR A35/A65 an die FLIR Tools/FLIR Tools+ (PDF)
Beratung per Mail einholen (geplante Anwendung kurz schildern) oder rufen Sie an: 03632-700194

Das Potential für Automationslösungen ist riesig. Nachfolgend einige von mir realisierte Lösungen:

Steuerpult

Steuerpult
Die gezeigte Lösung mit Windows Industrie PC kostet betriebsfertig (inkl. IBN/Probebetrieb) ~55 T€ mit 2 FLIR A35.
Mit FLIR A65 etwa 5 T€ mehr. Kommt ein Linux IPC von Vision&Control nebst Programmierung dazu +15 T€. Profinet oder
Profibuskommunikation über Hilscher Net Tap 100 Modul inkl. Programmierung/Herstellung Datenaustausch vor Ort +3 T€

Lieferumfang Thermografiesystem für Druckgussanlagen in Rittal Wandschrank, hier mit 1x FLIR A65 (640x512)
autoVimation Kameragehäuse (IP67) mit pneumatischer Klappe. Hitzeschutzschlauch vom Schrank zur Kamera, in dem 6 mm Festo Zwilligsleitung und LAN Kabel liegen (nicht im Bild). Kameragehäuse wird mit item Profil an den Nuten der Aufspannplatte befestigt. Der USB Zweitmonitor erleichtert das Einrichten (Bildausschnitt/Fokus). Der Ausrichtlaser wird ebenfalls nur für diesen Zweck temporär montiert.
Versuchsaufbau mit vicosys

Mit spez. Software, bei einfachen Anwendungen auch mit der zur Kamera gehörigen Freeware von FLIR können viele Applikationen erschlossen werden.
Da es Applikationen gibt, bei denen Wärmebildkameras nicht ausreichen und zusätzlich visuelle benötigt werden (bspw. Lagekontrolle, wo viele Pixel gebraucht
werden), gibt es Linux basierte Lösungen, mit denen die hochkomplexen Funktionen "normaler" Bildverarbeitungssoftware für IR-Kameras genutzt werden können.
Das System arbeitet nach Trennung vom Windows Wartungs PC (kann Laptop sein) störungs-/manipulationssicher völlig autark.
Die Programmierung erfolgt in gewohnter Windows-Umgebung. Durch DHCP entfällt die nervige IP-Konfiguration für jede Kamera. Es gibt eine
lüfterlose Variante und einen leistungsstärkeren IPC mit Lüfter und 4x PoE LAN. Beide Varianten haben low aktive I/O Peripherie 16In/16Out.
Ich sehe in Linux die Zukunft meiner Automationslösungen, weil es signifikant stabiler als Windows läuft und kaum manuipuliert werden kann. Zudem arbeitet
man während der Programmierung in gewohnter Windows Oberfläche.

Versuchsaufbau mit visueller Kamera (2088x1044 Px) und FLIR A35 (320x256 Px). Links unten (rot) der lüfterlose Linux IPC, daneben ein Windows Hutschienen PC zur Programmierung (Laptop ginge auch) sowie unten ein Switch für den Anschluß mehrerer Kameras. Oben links Monitorumschalter, daneben div. LEDs und der Klemmblock für Digital I/O des Linux IPC. Fernwartungsmöglichkeit via UMTS. Außen Signalkabel zur SPS, LAN Kabel. Profibus/Profinet ist möglich. Mittlerweile ist in der Schranktür ein Toucscreen Monitor. und innen die Module für Profinet-/Profibuskommunikation.
Versuchsaufbau mit vicosys

Eine IR-Automation läuft folgendermaßen ab:
1. Machbarkeitsstudie an Materialproben oder Anlagen vor Ort. Erste Ergebnisse zur Realisierbarkeit
2. Nochmalige Messung mit optimierten Parametern (Dauerversuch), sichere Ergebnisse. Dazu div. Laboruntersuchungen
mit der avisierten Technik und Software
3. Angebotserstellung - Komplettsystem lt. Kundenwunsch/Lastenheft
4. Installation und Inbetriebnahme sowie Optimierung. Letztere kann mehrere Monate dauern, bis alles optimal läuft.
5. Einbindung in Dokumentations-/Qualitätsmamagementsysteme

Gibt es "Billiglösungen" ?
Ja, bei Meßaufgaben, für programmierbare Kameras. Einmal angelernt arbeiten sie autark. Potentialfreie Signale gibt es an Digitalausgängen. Nach meiner Erfahrung ist eine funktionierende Automation, selten unter 30 T€ realisierbar, außer mit den integrierten Funktionen der A310 oder Ax8 Kameras. Komplexe Meß- und Steuersysteme, inkl. 100% Dokumentation kosten ab 45 T €. Jede zusätzliche IR-Kamera verteuert das System 4....15 T €.
Fast immer kommen Zusatzwünsche nach Inbetriebnahme. Auch deshalb ist ein Thermografiesystem für Industrieautomation nichts von der Stange. Es dauert regelmäßig mind. 3 Monate, bis alles optimal zusammenspielt. Die Möglichkeit des temporären Fernzugriffs ist bei der Optimierung sehr nützlich. Ich verwende den weit verbreiteten TeamViewer der gleichnamigen GmbH.

Zur Technik:

Datenblätter der FLIR A-Serie zum Download (PDF)

FLIR A300 (7.314 €, 3 Hz),
erweiterte Version engl.
FLIR A300 (7.314 €, 3 Hz)
FLIR A310 (8.760 €, 30 Hz, via LAN ~7 Hz)
)
FLIR A310 (8.760 €, 9 Hz, via LAN ~5 Hz),
erweiterte Version engl.
FLIR A315 (8.799 €, 60 Hz),
erweiterte Version engl.
FLIR A315 (8.799 €, 9 Hz)
 
FLIR A615 (16.799 €, 640x480, 30 Hz) 15° Teleobjektiv
FLIR A615 (16.299 €, 640x480, 30 Hz) 25° Normalobjektiv
FLIR A615 (16.299 €, 640x480, 30 Hz) 45° Weitwinkelobjektiv
FLIR A615 (20.299 €, 640x480, 30 Hz) 80° Extremweitwinkel
Bedienungsanleitung A3xx- und A6xx-Serie (deutsch)
FLIR A65 (9.199 €, 640x480 Pixel, 30 Hz) 6° Teleobjektiv
FLIR A65 (7.199 €, 640x480 Pixel, 30 Hz) 12° Teleobjektiv
FLIR A65 (7.199 €, 640x480 Pixel, 30 Hz) f=25 mm, 25° Normalobjektiv
FLIR A65 (7.199 €, 640x480 Pixel, 30 Hz) f=13 mm, 45° Weitwinkel
FLIR A65 (7.199 €, 640x480 Pixel, 30 Hz) 90° Extremweitwinkel
FLIR A35 (4.859 €, 320x256, 30 Hz) 6,5° Teleobjektiv
FLIR A35 (4.859 €, 320x256, 30 Hz) 13° Teleobjektiv
FLIR A35 (4.699 €, 320x256 Pixel, 60 Hz) f=19 mm, 25° Normalobjektiv
FLIR A35 (4.699€, 320x256 Pixel, 60 Hz) f=9 mm, 48° Weitwinkel
FLIR A35 (4.699 €, 320x256, 30 Hz) 69° Extremweitwinkel

FLIR Ax8 (80x60 IR-Pixel)
Bedienungsanleitung FLIR Ax5-Serie

Wichtiger Hinweis:
Informieren Sie sich vor dem Kauf, welche Kamera für den geplanten Zweck optimal ist, Sie ggf. ohne Zusatzsoftware auskommen und fragen im Zweifel bitte nach. 60 Hz Kameras benötigen i.d.R. eine Lizenz der US Behörden
(wichtig beim Export außerhalb EU wobei für IR-Kameras mit Bildfrequenzen <9 Hz i.d.R. keine Exportgenehmigung und Lizenz der US Exportbehörden nötig ist).

FLIR A-Serie Kameras

Die Kameras der FLIR Ax5 Serie messen -40 bis 550°C (je nach Emissionsgrad der Oberfläche auch bis >800°C), haben30 oder 60 Hz, Power over Ethernet (Strom übers LAN-Kabel), passen in jede Ecke und sind hinreichend genau. Um den Meßfehler von +/-5°C bzw. 5% signifikant zu reduzieren, kann das Kameragehäuse thermisch stabilisiert werden (danach ca. +/-1%). Sie sind eine gute Wahl für Prozessbeobachtungen jenseits der Automation. Meßabweichungen von +/-5°C bzw. 5% habe ich bei noch keiner Ax5 festgestellt. Die Umgebnungstemperatur müßte sich stark ändern.

Kommt es auf möglichst hohe (absolute) Genauigkeit an, so kann ein Kalibrierstrahler passender Temperatur (ab 700 €) im Bild plaziert werden. Dessen Temperatur ist faktisch konstant und wird zykisch mit der für die Zone von der Kamera ausgegebenen verglichen.
Hinweis: Es gibt keine Wechseloptiken für die Ax5 Serie ! Man muß die passende Optik vorher aussuchen.
FLIR A5 (80x64) und A15 (160x128) seit Ende 2017 abgekündigt (nicht mehr als Neugerät bestellbar)

Temperaturbereich modellabhängig -40°C bis 2.000°C, Auflösung bis <0,03 K, Bildfrequenzen 3/9/30/60/100 Hz.
Konzipiert bei allen Typen für 24/7 Dauerbetrieb über >5 Jahre.
Die FLIR A-Serie kann mit passendem Gehäuse überall zur Überwachung und Steuerung von Produktionsprozessen, in Labors und Prüfräumen verwendet werden. Dabei erkennen und messen sie Temperaturunterschiede und stellen die thermische Verteilung dar. Es sind kompakte und rel. preisgünstige Infrarotkameras, die via Netzwerk (GBit- oder 10/100 LAN) über PC gesteuert werden z.T. auch autark arbeiten können (A310, Ax8). Durch ihre Konformität zu den unterschiedlichsten Normen sind die Kameras der FLIR A-Serie als Plug & Play Geräte mit Software für maschinelles Sehen von Herstellern wie Cognex, Matrox, MVtec, Stemmer Imaging und Vision&Control einsetzbar.
Die Kameras der A-Serie haben weder Akku noch Monitor. Sie sind für Automationen konzipiert, lassen sich aber auch dort gut einsetzen, wo der Prozess temporär beobacht wird und sie dazu in Maschinen eingebaut werden müssen, eigentlich das Metier handgehaltener Kameras, die aber oft zu sperrig, empfindlich oder zu teuer sind. Außerdem lassen sich A-Serie Kameras via Ethernet aus großen Entfernungen fernbedienen und mit Strom versorgen. Die thermische Auflösung ist exzellent, Pixelzahlen bis 640x512 realisierbar, ebenso alle denkbaren Bidwinkel von Mikro, Makro, Tele, Weitwinkel bis zu Extremweitwinkel.
Ich empfehle solche Kameras Kunden, die ernsthaft in Maschinen messen wollen und denen ein kurzer Blick mit einer handgehaltenen Kamera nichts nützt, weil der Prozess dabei unterbrochen wird oder es keinen guten Kamerastandort gibt..

Links FLIR Ax5-Serie (Modell 2017) mit Power over Ethernet (PoE) und 320x256 bzw. 640x512 Pixeln, rechts A615 (640x480).
Größenverhältnis etwa maßstäblich
Ax5 Abmessungen       Ax5 Abmessungen

Hochwertige Kameragehäuse mit vergüteter Germaniumscheibe und Schwalbenschwanzführungen für exakte und reproduzierbare Montage (lockern sich bei starker Vibration nicht). Hersteller ist die autoVimation GmbH Ax5_Gehäuse von vorn
Ax5_Gehäuse von hinten

Gehäuse mit Ausrichtlaser Ausrichtlaser sind sehr nützlich, wenn mehrere Kameras im Einsatz sind (Panoramabilder) oder bei Automationslösungen. Falls jemand die Kameraausrichtung verstellt hat müßten in dem Fall alle Meßpläne überarbeitet werden. Das hier gezeigte (leere) Lasergehäuse kostet ~400 € ist aber durch die präzise Führung mittels Schwalbenschwanz 100% reproduzierbar anzubauen. Es braucht also nicht immer auf dem Kameragehäuse zu sein bzw. kann gleich für mehrere verwendet werden. Ein ordentlicher Kreuzlaser mit 5 mW (19/20 mm Durchmesser) kostet ab 100 €. Punktlaser ist meistens unpraktischer. Grüne Laser kosten das Doppelte und benötigen viel mehr Leistung (wichtig bei Batteriebetrieb)
Gehäuse mit Ausrichtlaser, Ringduese, Klappe Das Gehäuse eignet sich wegen der pneumatischen Klappe und Ringdüse an der Germaniumscheibe für raue Industrieumgebung wie Druckguss wo Flüssigmetall spritz und massenhaft Wasser mit Trennmittel versprüht wird.
Gehaeusekuehler Als Zubehör sind leistungsfähige Kühlplatten unterschiedlicher Dimension nebst Kühlsystem(en) lieferbar. Preis ~1,5 T€.

FLIR A35

FLIR Ax8 (623 €) optional mit Adapterplatte hinten
Automationskamera für einfache Überwachungen
via Webserver programmierbar, PoE
Digitale Ein-/Ausgänge (potentialfrei)
80 x 60 (4.800 Messpixel)
therm. Auflösung <0,1°C
integrierte Digitalkamera 640x480 Pixel
Interner Speicher für ~500 Bildsätze
-10 °C bis +150 °C
Daten der Ax8
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