Temperaturüberwachung im Glasbiegeofen

Beispiel: Einsatz einer Infrarot-Linienkamera bei der Herstellung von Windschutzscheiben in einem nordamerikanischen Unternehmen

Glas, welches beispielsweise als Windschutzscheiben in Fahrzeugen benutzt wird, muss gebogen werden. Gängige Biegeverfahren sind das Schwerkraftbiegeverfahren oder das Pressbiegeverfahren (Press Bending). Die Glasscheiben werden beispielsweise auf die Biegeform gelegt und anschließend in einem sogenannten Biegeofen erwärmt. Das Glas schmiegt sich an die Biegeform und erhält somit die gewünschte Form.

Die Infrarot-Linienkamera PYROLINE von DIAS kann zur Überwachung der Glastemperatur am Ausgang eines Glasbiegeofens verwendet werden, unmittelbar vor der sogenannten Biegepresse.

Gleichmäßige Erhitzung des Glases vor dem Biegen ist entscheidend für die Qualität

Der Drehofen besitzt 10 Arme. Jeder davon hält zwei Teile des Spiegels, die später beim Tempern zusammengefügt werden. Das Ziel der Messung ist es sicherzustellen, dass das Glas bei Verlassen des Ofens an jedem der 10 Arme gleichmäßig erhitzt wird, bevor es zum Biegen in die Presse gelangt. Qualitätsprobleme können auftreten, wenn die Glasrohlinge ungleichmäßig vor dem Biegen erhitzt werden oder wenn die Glastemperatur von Arm zu Arm schwankt, wenn das Glas den Ofen verlässt.

Eine Luftspülung verhindert Schmutz, die Wasserkühlung hält die Betriebstemperatur der IR-Kamera am Glasbiegeofen stabil

Das Glas ruht auf einem elastischen Gewebenetz auf einer Ringform am Ende von jeden Arm. Am Ende des Glasbiegeofen wird das Glas zwischen zwei festen Stoffoberflächen in Form gepresst. Bornitrid-Pulver wird als Schmiermittel während des Pressens benutzt. Eine Luftspülung verhindert, dass sich Pulver auf der Objektivlinse absetzt. Um zu vermeiden, dass die zulässige Betriebstemperatur der Infrarotkamera überschritten wird, kann eine Wasserkühlung eingesetzt werden.

Die DIAS Infrarot-Linienkamera PYROLINE wird am Ausgang des Ofens platziert, unmittelbar bevor das Glas gepresst wird. Auf dem Bild ist ein Ofen mit einer Ringform zu sehen, die gerade in Position gebracht wird für das Pressen.

Während der Temperaturmessung schaut die IR-Kamera auf das Glas herunter, wenn es den Glasbiegeofen verlässt. Die Zeilengeschwindigkeit der Kamera wird auf 256 Hz eingestellt, so dass die Zeile lotrecht zur Bewegungsrichtung des rotierenden Arms ist.

Das Wärmebild der IR-Linienkamera PYROLINE zeigt einen ROI (Region Of Interessent = Region von Interesse) mit einer Temperatur von 639,5 °C (entspricht 1183,1 °F). Dabei wird ein Sequenz-Trigger benutzt, um 256 Linien pro Datenaufzeichnung zu erreichen. Die Trigger Temperatureinstellung > 985 °F (529,5 °C) in diesem Fall bewirkt die Aufzeichnung der Linien. Diese Pegeleinstellung wurde gewählt, um am Rand der Ringform zu triggern, wenn diese das Sichtfeld verlässt.

Ofen mit einer austretenden Ringform, die in die richtige Position zum Pressen des Glases gebracht wird.
Ofen mit einer austretenden Ringform, die in die richtige Position zum Pressen des Glases gebracht wird.
Wärmebild der DIAS PYROLINE Infrarot-Linienkamera. Das Thermobild zeigt, wie das Glas den Ofen verlässt. Danach wird das Glas gepresst.
Wärmebild der DIAS PYROLINE Infrarot-Linienkamera. Das Thermobild zeigt, wie das Glas den Ofen verlässt. Danach wird das Glas gepresst.

Regions Of Interests überwachen automatisch die Gleichmäßigkeit der Glasoberfläche

Sogenannte „Regions Of Interests“ werden eingerichtet, um die Gleichmäßigkeit der Glasoberfläche automatisch zu überwachen, aber auch die Durchschnittstemperatur innerhalb der Regionen zu ermitteln. Auf Messungen basierte Alarme werden eingerichtet, um die Betreiber zu informieren, wenn die Temperaturen den vorgeschriebenen Bereich verlassen. Jedes Bild wird im Rahmen der Qualitätskontrolle gespeichert und kann zur späteren Auswertung genutzt werden. Temperaturunterschiede zwischen den Ringformen werden außerdem gespeichert, um wiederkehrende Muster in den Messdaten zu identifizieren, die auf Temperaturschwankungen zwischen den einzelnen Armen des Ofens schließen lassen.

Infrarot-Linienkamera misst Temperaturen mit bis zu 256 Hz

Die DIAS PYROLINE 128G IR-Linienkamera ist besonders für die Überwachung der Temperaturen in Glasbiegeöfen geeignet. Jede Linie wird mit 256 Hz Bildrate gemessen, schneller als andere konkurrierende Systeme (z.B. Linescanner). Weitere Vorteile der Infrarot-Linienkameras PYROLINE liegen in der besseren Gleichmäßigkeit der Messung, der gleichzeitigen Erfassung aller Pixel entlang der Linie und der einfachen Benutzung der Thermografie-Software PYROSOFT Professional.

Weitere Informationen: