Wärmebildkameras zur Qualitätskontrolle

Heutige Produktionsanlagen werden mit einem hohen Grad an Automatisierung und mit einem besonderen Fokus auf Kosteneffizienz geplant. Weil dafür ein hoher Durchsatz ideal ist, läuft die Produktion oft sehr schnell rund um die Uhr und möglichst ohne Unterbrechung. Für die Qualitätskontrolle bedeutet das: Um Bewegungsunschärfe in den Wärmebildern zu vermeiden, muss eine hochwertige, schnelle Wärmebildkamera verwendet werden – also ein gekühltes System.

Im Gegensatz zu einer ungekühlten Wärmebildkamera ist ein gekühltes Kameradesign mit seinem Kryokühler allerdings deutlich aufwändiger und wartungsintensiver. Flir hat darauf reagiert und 2024 mit der gekühlten MWIR-Wärmebildkamera A6301 ein Modell auf den Markt gebracht, das durchschnittlich etwa 27.000 Betriebsstunden – also mehr als 3 Jahre – ununterbrochen im Einsatz sein kann, bevor es gewartet werden muss. Das induktive Versiegeln von Verschlüssen basiert im Wesentlichen auf der gleichen Technologie wie das kabellose Aufladen von Mobiltelefonen, aber anstatt ein Telefon zu laden, wird ein mit Klebstoff beschichtetes Folienelement im Flaschenverschluss berührungslos erhitzt. Durch die Hitze schmilzt der Klebstoff und es entsteht die gewünschte luftdichte Versiegelung durch die Folie. Das kalifornische Unternehmen Movitherm hat sich auf schlüsselfertige Thermografie-Prüflösungen spezialisiert und setzt dafür unter anderem Wärmebildkameras von Flir ein.

Tae Moon, Anwendungsingenieur bei Movitherm, erklärt, wie die Qualitätskontrolle funktioniert: "Unser TSI-System ist dank verschiedener Sensoren und Wärmebildkameras in der Lage zu bestimmen, ob die Versiegelung intakt ist. Durch die Analyse verschiedener Aspekte des Wärmebilds, das wir von den Flaschensiegeln erhalten, ist der Algorithmus in der Lage zu bestimmen, ob es sich um eine gute Versiegelung, eine zu schwache beziehungsweise eine zu starke Versiegelung oder etwa um eine fehlerhafte Verbindung durch Faltung der Folie handelt. Aus einem einzigen Wärmebild können wir also eine Menge Rückschlüsse ziehen. Deshalb ist es äußerst wichtig, ein sehr scharfes und gutes IR-Bild zu haben."

100-prozentige Inspektionsrate

Wichtig ist Anwendungsingenieur Tae Moon eine 100-prozentige Inspektionsrate, bei der wirklich jedes produzierte Produkt geprüft wird, was in Produktionsprozessen immer noch nicht Standard ist: "Wenn es sich um eine sehr schnelle Produktionslinie handelt, wird eine ungekühlte Kamera unscharfe Bilder liefern. Die Flir A6301 verfügt dagegen über einen wirklich guten thermischen Kontrast und arbeitet sehr schnell, so dass keinerlei Bewegungsunschärfe auftritt. Selbst in der schnellsten Inspektionsreihe, die ich gesehen habe, macht die A6301 knackige, wirklich gute Bilder, ohne dass die Bildqualität unter dem schnellen Durchsatz leidet. Aber das Wichtigste für mich ist, dass die Kamera im Schnitt erst nach 27.000 Betriebsstunden gewartet werden muss, was wirklich beeindruckend ist, denn die nächstbeste vergleichbare Kamera, die ich kenne, erreicht nur 8.000 Stunden."