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Verwandte Anleitungen für optris Bottom-Up GIS 640i G7
Inhaltszusammenfassung für optris Bottom-Up GIS 640i G7
- Seite 1 Bedienungsanleitung Bottom-Up GIS 640i G7 und 450i G7 Glas-Inspektionssystem...
- Seite 2 Optris GmbH Ferdinand-Buisson-Str. 14 13127 Berlin Deutschland Tel.: +49 30 500 197-0 Fax: +49 30 500 197-10 E-Mail: info@optris.de Internet: www.optris.de...
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis ............................3 Allgemeine Hinweise ..........................6 Verwendungszweck ......................... 6 Gewährleistung ..........................7 Lieferumfang ............................ 8 Technische Daten ..........................9 Bottom-Up GIS ..........................9 Werksvoreinstellung ........................14 Optische Spezifikation ........................15 2.3.1 Kamera ..........................15 2.3.2 Pyrometer ..........................19... - Seite 4 Installation ............................21 Hardware Installation ........................21 3.1.1 Scanlinie und FOV ......................... 23 3.1.2 Kamerapositionierung ......................26 3.1.3 Shutterjustage ........................28 3.1.4 Schaltschrankinstallation ....................... 30 Software-Konfiguration ........................33 3.2.1 Einrichten des USB-Servers ....................33 3.2.2 Installation PIX Connect ......................33 3.2.3 Einrichten der Software PIX Connect ..................
- Seite 5 Inhaltsverzeichnis Wartung ............................45 Glasbruchdetektion CTL 4M ......................46 Grundlagen zur Glasmessung......................47 Reflexion und Transmission ......................47 Einfluss verschiedener Messwellenlängen ..................49 Härten von Glasscheiben ......................50 Winkelabhängigkeit ........................50 Anhang A - Schaltschrank .......................... 52...
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Seite 6: Allgemeine Hinweise
1 Allgemeine Hinweise 1.1 Verwendungszweck Vielen Dank, dass Sie sich für das Bottom-Up-Glas-Inspektionssystem (BUGIS) entschieden haben. Mit diesem kompakten System lässt sich Glas ideal messen und kann hervorragend zur Prozesskontrolle in Glashärtemaschinen eingesetzt werden. Dieses System besteht aus mehreren Komponenten die bereits vorverdrahtet und sofort einsatzbereit sind. -
Seite 7: Gewährleistung
Allgemeine Hinweise 1.2 Gewährleistung Sollten trotz sorgfältiger Qualitätskontrolle Gerätedefekte auftreten, dann setzen Sie sich umgehend mit unserem Kundendienst in Verbindung. Die Gewährleistungsfrist beträgt 24 Monate ab Lieferdatum. Nach diesem Zeitraum gibt der Hersteller im Reparaturfall eine 6-monatige Gewährleistung auf alle reparierten oder ausgetauschten Gerätekomponenten. -
Seite 8: Lieferumfang
1.3 Lieferumfang ▪ 2x PI 640i G7 mit 90° FOV oder 2x PI 450i G7 mit 80° FOV ▪ CTLaser 4M Pyrometer für die Glasbruchdetektion mit Elektronikbox ▪ 2x Shutter-Systeme mit Montagewinkel und Elektronikbox ▪ 2x USB-Server Gigabit 2.0 und 1x Ethernetswitch ▪... -
Seite 9: Technische Daten
Technische Daten 2 Technische Daten 2.1 Bottom-Up GIS System 640i G7 450i G7 Temperaturbereich 150-900°C oder 200-1500°C Spektralbereich Glasbruchsensor: 2,2-6 µm Kamera: 7,9 µm Optische Auflösung 640x480 Pixel VGA 382x288 Pixel Bis zu 1600 Punkte/Linie Bis zu 955 Punkte/Linie Genauigkeit ±... - Seite 10 Ein- und Ausgänge 0-10 V Eingänge, Digitaleingang, 3x 0/4-20 mA Ausgänge oder Alarm-/Relaisausgänge Schnittstellen Integrierte TCP/IP-Ethernet-Schnittstelle über USB-Server Schutzgrad IP67 Abmessungen: Shutter: 116 x 57 x 121 mm Schaltschrank: 400 x 200 x 155 mm CTlaser 4M Pyrometer: L=100mm, Ø=55mm Gewicht (komplettes System) 16,5 kg Material...
- Seite 11 Technische Daten Abbildung 1: Abmessungen Shutter-System [mm]...
- Seite 12 Abbildung 2: Abmessungen Schaltschrank [mm]...
- Seite 13 Technische Daten Abbildung 3: Abmessungen CTL 4M [mm]...
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Seite 14: Werksvoreinstellung
2.2 Werksvoreinstellung Das Pyrometer CTL 4M wird mit den folgenden Werkseinstellungen ausgeliefert: Emissionsgrad 1,00 Erfassungszeit (90%) [µs] Mittelwertbildung (AVG) inaktiv untere Grenze Temperaturbereich [°C] obere Grenze Temperaturbereich [°C] Alarmgrenze (AL2) [°C] Alarmquelle und Alarmmodus Tproc - normal offen Temperatureinheit °C Baudrate [kBaud] 921,6 Die Einstellungen können Sie entweder direkt mit der Software CompactPlusConnect ändern... -
Seite 15: Optische Spezifikation
Technische Daten 2.3 Optische Spezifikation 2.3.1 Kamera Stellen Sie sicher, dass das thermische Bild korrekt fokussiert ist. Die Wärmebildkamera, wenn notwendig, mit der Optik fokussieren (siehe Abbildung 4). Das Herausdrehen der Optik führt zur Fokuseinstellung „nah“ und das Hereindrehen zur Fokuseinstellung „unendlich“. Hinweis: Der Fokus der Optik ist werkseitig auf 90cm Objektabstand (Kameralinse zu Messobjekt A in Abbildung 7) eingestellt. - Seite 16 Software PIX Connect enthält einen Algorithmus, welcher diese Verzeichnung korrigiert. Alternativ zu den nachfolgenden Tabellen kann ebenfalls der Optikkalkulator auf der optris Interseitseite verwendet werden oder die optris Optikkalkulator App. Die App kann kostenlos im Google Play Store (siehe QR Code) heruntergeladen werden.
- Seite 17 Technische Daten * Hinweis: Für Entfernungen unterhalb des minimalen Messabstandes kann die Messgenauigkeit der Kamera außerhalb der Spezifikation liegen.
- Seite 18 * Hinweis: Für Entfernungen unterhalb des minimalen Messabstandes kann die Messgenauigkeit der Kamera außerhalb der Spezifikation liegen.
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Seite 19: Pyrometer
Messentfernung. Die Messfleckgröße bezieht sich auf 90% der Strahlungsenergie. Die Entfernung wird jeweils von der Vorderkante des Messkopfes gemessen. Alternativ zu den optischen Diagrammen kann auch der Messfleck-Kalkulator auf der Optris Interseitseite verwendet werden oder die Optris Optikkalkulator App. Die App kann kostenlos im Google Play Store (siehe QR Code) heruntergeladen werden. - Seite 20 CTL 4M (FF-Optik) Abbildung 5: Messfleckdurchmesser (S) in Abhängigkeit der Messentfernung (D)
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Seite 21: Installation
Installation 3 Installation 3.1 Hardware Installation Im Wesentlichen besteht das gesamte System aus drei Hauptkomponenten: • Temperaturmesssystem: 2x Kamera mit Shutter (Messung von unten) • Glasbruchdetektion: Hochleistungspyrometer (Messung unten seitlich) • Schaltschrank mit gesamter Elektronikeinheit und Steuereinheit Hardware und Software Empfehlungen: •... - Seite 22 Zur ersten Inbetriebnahme des gesamten Systems müssen alle Komponenten richtig positioniert werden. Da alle Komponenten schon vorverdrahtet sind, müssen diese nur noch an die richtige Position gebracht werden. Eine geeignete Position für die Glasmessung ist zwischen dem Ofen und dem gleich anschließenden Kühlofen.
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Seite 23: Scanlinie Und Fov
Installation Nach Verlassen des Ofens, muss das Glas nach kurzer Zeit abgekühlt werden. Dabei folgt der Kühlofen in einem sehr kurzen Abstand den Heizofen. Da das Glas in den meisten Fällen beschichtet ist, ist eine Messung von unten vorteilhaft, da sie unabhängig von der Beschichtung auf der oberen Seite des Glases ist Um die einzelnen Glasscheiben in einem gesamten Bild darzustellen,... - Seite 24 Die Breite der Glasfläche bzw. die Breite des Ofens soll komplett abgebildet werden. Die maximale Breite der Scanlinie hängt vom Abstand der Kameralinse zu Messobjekt (A in Abbildung 7) und von der gewählten Konfiguration – diagonaler oder horizontaler Aufbau – ab. Der diagonale Aufbau vergrößert Ihre Scanlinie (schwarze Linie in der Abbildung 8) und somit Ihr Sichtfeld (FOV –...
- Seite 25 Installation Das folgende Diagramm zeigt die maximale Scanlinienbreite in Abhängigkeit vom Abstand vom Boden zu Objekt und Ihrem gewählten System (dabei wurde ein Abstand Boden zu Kameralinse a in Abbildung 7 von 155mm angenommen). Abbildung 9: maximale Scanlinienbreite...
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Seite 26: Kamerapositionierung
3.1.2 Kamerapositionierung Für die Positionierung der Kameras wird das folgende Diagramm (s. Abbildung 10), das den Abstand der Kameras zueinander (d in Abbildung 7) in Abhängigkeit vom gewählten System (640i G7 vs. 450i G7 oder horizontale vs. diagonale Anordnung) und dem Abstand (Boden zu Messobjekt – a+A in Abbildung 7) zeigt, verwendet. - Seite 27 Installation Abbildung 10: Kameraabstände zueinander...
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Seite 28: Shutterjustage
3.1.3 Shutterjustage Für die Justage des Shutters wird zunächst der Shutter über die Steuereinheit geöffnet. Falls notwendig wird der Fokus nachjustiert. Es werden auf beiden Seiten des Shutter- gehäuses je zwei Schrauben gelöst (s. Bilder rechts und links). Es ist nicht notwendig diese Schrauben komplett herauszuschrauben. - Seite 29 Installation Das Shuttergehäuse ist so abzusenken, dass kein Spalt zwischen Shutter und dem Objektiv entsteht (s. Abbildung 13). Nun sind die vier Schrauben an den beiden Seiten des Shuttergehäuses zu fixieren. Der Shutter ist nun justiert. Abbildung 13: Spalt zwischen Shutter und Linse...
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Seite 30: Schaltschrankinstallation
3.1.4 Schaltschrankinstallation Nun muss der Schaltschrank (Abbildung 14) noch eine geeignete Position gebracht werden. einzelnen Kabellängen betragen 10 m. Stellen Sie daher sicher, dass sich der Schaltschrank nicht weiter als 10 m von den Kameras bzw. vom Sensor befindet. Des Weiteren sollte darauf geachtet werden, dass dieser nicht unmittelbar in der Nähe heißen Umgebungstemperaturen... - Seite 31 Installation Für das Demontieren der Kabel an der Shutterbox lösen Sie die vier Schrauben am Shutterboxgehäuse (es ist nicht notwendig die Schrauben komplett zu lösen). Entfernen Sie den Deckel des Shuttergehäuses indem Sie diesen nach hinten kippen und nach oben abziehen. Nun ist das Kabelende (Abbildung 15 in rot) an der Shutterbox zu sehen.
- Seite 32 Ein weiterer Bestandteil des Systems ist die Steuereinheit. Mit dieser Einheit lassen sich die Shutter öffnen und wieder schließen. Bei der ersten Installation ist es erforderlich die Geräte auszurichten. Das kann nur erfolgen, wenn die Shutter geöffnet sind. Wenn das System mit Spannung versorgt ist, leuchtet die gelbe LED und der Shutter ist geschlossen.
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Seite 33: Software-Konfiguration
Installation 3.2 Software-Konfiguration Nachdem Sie nun erfolgreich Ihre Hardware angeschlossen haben, können Sie jetzt mit der Konfiguration in der PIX Connect Software starten. Die Schritte in den Kapiteln 3.2.1 bis 3.2.3 sind obligatorisch und die Schritte im Kapitel 3.2.4 ist optional und dient lediglich der Berechnung der produzierten Glasfläche. 3.2.1 Einrichten des USB-Servers Bevor Sie die Software PIX Connect starten können, müssen Sie den USB-Server... -
Seite 34: Einrichten Der Software Pix Connect
Nach der Installation kann die Software geöffnet werden. Bei der ersten Inbetriebnahme der Kamera müssen die Kalibrierdateien aus dem Internet heruntergeladen werden, das passiert automatisch, der Rechner muss dazu mit dem Internet verbunden sein. Alternativ können diese auch von dem USB-Stick aus geladen werden. - Seite 35 Installation Starten Software Connect und laden Sie das Layout BUGIS_Setup. Nun können die Kameras feinjustiert werden. Stellen Sie dazu ein heißes Objekt in die Mitte des gemergten Bildes, sodass die Überlappung der beiden Kameras dieses Objekt erfasst. Justieren Kamerapositionen dass Objekt richtig und nicht verzerrt oder doppelt dargestellt wird.
- Seite 36 Starten Sie nun das Layout BUGIS_Operation. Die Shutter müssen bei diesem Schritt offen sein. Gehen Sie dazu in die Zeilenkamerakonfiguration Extras Zeilenkamera Zeilenkamera- Einstellungen unter dem Reiter Allgemein und klicken Sie den Modus Kontinuierlich an, nach der Feinjustage muss Zeilenkamerakonfiguration zurück in den Modus Extern getriggert gesetzt werden.
- Seite 37 Installation Achten Sie darauf die Scanlinie zwischen den Rollen des Fördersystems zu positionieren, um mögliche Reflexionen zu vermeiden. können Funktion automatischen Scanlinienerkennung (Automatic Line Adjustment - ALA) nutzen. Dabei wird die Scanlinie automatisch für die gesamte Scanbreite über die Temperatur gesetzt. Dabei muss sich ein heißes Objekt (z.B.
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Seite 38: Einrichten Der Software Pix Connect - Feinjustage
3.2.4 Einrichten der Software PIX Connect - Feinjustage Wenn Sie die Flächenberechnung der Glasflächen über die Software PIX Connect verwenden möchten oder Ihr Wärmebild des Glases verzerrt dargestellt wird, sind einige Änderungen an der Software PIX Connect notwendig. Bildentzerrung Die Darstellung des Linescans erfolgt in einer metrischen Angabe. - Seite 39 Installation Flächenberechnung Mit der neuen Angabe dieser Werte muss noch die berechnete Fläche angepasst werden. Diese gibt aus wieviel Material in einem Scan-Durchgang erzeugt wird. Dazu gehen Sie im Menü auf Extras und Konfiguration. In der Reiterkarte Messfelder klicken Sie auf das Messfeld Area. Auf der rechten Seite unter Gesamtfläche können Sie den neuen Wert eintragen.
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Seite 40: Elektrische Installation
3.3 Elektrische Installation Das ausgelieferte Glassystem ist bereits vorverdrahtet ohne eine zusätzliche elektrische Installation betriebsbereit. Um das Eingangssignal vom Ofen mit Glas Inspektionssystem integrieren, müssen Schaltschrank öffnen. Auf der linken Seite befindet sich ein Klemmblock, welcher mit verschiedener Adernfarben verbunden ist. Diese sind wie folgt gekennzeichnet (Abbildung 23). - Seite 41 Installation Anschlusskennzeichnung 1. Masse 2. Shutter Status LED 3. Nicht belegt 4. Analoger Eingang Shutter - Steuereinheit 5. Analoger Eingang Shutter – ext. Trigger 6. bis 9. 24 V DC Spannungsversorgung 10. bis 13. Masse Abbildung 23: Klemmblock Die Verdrahtung des Ofensignals am Schaltschrank erfolgt unter Anschluss 5 (Input) und Anschluss 10 (Masse).
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Seite 42: Bedienung Des Systems
4 Bedienung des Systems Nach erfolgreicher Hardware und Software-Konfiguration und einer elektrischen Installation ist die Bedienung des Systems sehr einfach. Mit dem vorhandenen Layout und dem Signal des Ofens läuft das System autark. Das Layout kann nach Belieben angepasst werden. Der Ablauf des Prozesses ist wie folgt: Das Glassystem bekommt das Signal vom Ofen: Durch das Signal werden die beiden Shutter geöffnet und der eigentliche Prozess beginnt. - Seite 43 Bedienung des Systems Abbildung 24: Vertikales Temperaturprofil Des Weiteren lässt sich die produzierte Menge an Glas in der Software darstellen. Somit kann in einem Linescan- Durchgang geschaut werden, wieviel Glas produziert worden ist. Diese Angabe lässt sich Digitalanzeigegruppe ablesen. Es besteht die Möglichkeit diesen Wert auch analog ausgeben zu lassen.
- Seite 44 aus. Abbildung 27: Linescan in PIX Connect Software (geändertes Layout)
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Seite 45: Wartung
Bedienung des Systems 4.1 Wartung Das System benötigt in regelmäßigen Abständen eine Wartung. Hier sollte kontrolliert werden, ob die Optik der Kamera sauber ist, richtig fokussiert ist und ob die Shuttersysteme noch einwandfrei funktionieren. Dazu zählt ein vollständiges Öffnen und Schließen der Klappen. Diese Punkte müssen unbedingt beachtet werden, da dies direkten Einfluss auf die Temperaturmessung hat. -
Seite 46: Glasbruchdetektion Ctl 4M
4.2 Glasbruchdetektion CTL 4M Zum Schutz der Kameras wird das Glasinspektionssystem mit einer Glasbruchdetektion ausgeliefert. Dafür wird das Pyrometer CTL4M kurz unterhalb der Scanlinie zwischen den Rollen aufgebaut. Bricht ein Glas in Scherben und fallen diese zwischen die Rollen, erkennt das der Pyrometer wegen der ultraschnellen Reaktionszeit von 90µs und gibt den Shuttern ein Signal zum Schließen. -
Seite 47: Grundlagen Zur Glasmessung
Grundlagen zur Glasmessung 5 Grundlagen zur Glasmessung Im Allgemeinen ist die berührungslose Temperaturmessung auf Glas sehr gut geeignet. Dabei sollten aber die folgenden Punkte berücksichtigt werden: • Blickwinkel • Emissionsgrad • Beschichtungen • Korrekte Sensoren • Hitze und Staub Ebenfalls sind die auf Messtiefen zu achten: •... - Seite 48 • Für Geräte mit einem Wellenlängenbereich von 5,0 µm (G5) bzw. 7,9 µm (G7) ist der Emissionsgrad ε > 0,90 und es liegt eine geringe Winkelabhängigkeit des Reflexionsvermögens ρ vor Abbildung 31: Darstellung des Emissionsgrad über die Wellenlänge bei verschiedenen Glassorten In der Abbildung wird dargestellt, wie die Abhängigkeit des Emissionsgrads sich für verschiedene Glassorten gegenüber der Wellenlänge verhält.
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Seite 49: Einfluss Verschiedener Messwellenlängen
Grundlagen zur Glasmessung 5.2 Einfluss verschiedener Messwellenlängen Wellenlänge Sensor (Beispiele) Verwendungszweck 8 - 14 µm PI 640i, Xi 400 Niedrigtemperatur, unbeschichtetes Glas 7.9 µm PI 640i G7, CTlaser G7 Hochtemperatur, beschichtetes Glas 5.0 µm CTlaser G5 geschmolzenes Glas, 1.0 µm PI 1M in/durch Glas schauen Die Tabelle gibt einen Überblick bei welchem Verwendungszweck welche Wellenlänge und damit welcher... -
Seite 50: Härten Von Glasscheiben
5.3 Härten von Glasscheiben • Temperatur hat direkten Einfluss auf die Glasqualität • Prüfung auf das Erwärmungsprofil (Temperaturverteilung) Linescan Funktion (Zeilenabtastung) mit PI-Kameras von unten. Direkte Auswirkungen: Defekte oder inhomogene Oberflächen können durch die Messung detektiert werden. Temperieren: Änderung des Heiz-/Abkühlgrades in Abhängigkeit von der Temperaturverteilung 5.4 Winkelabhängigkeit Die Winkelabhängigkeit ist ein weiterer wichtiger Faktor, auf den bei der Temperaturmessung zu achten ist. - Seite 51 Grundlagen zur Glasmessung Abbildung 32: Winkelabhängigkeit von Low-E Glas, Abbildung 33: Winkelabhängigkeit von Low-E Glas, beschichtete Oberfläche unbeschichtete Oberfläche...
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Seite 52: Anhang A - Schaltschrank
Anhang A - Schaltschrank Abbildung 34: Schaltplan vom Schaltschrank... - Seite 53 Anhang A - Schaltschrank Spannungsversorgung: 12-24 V Obere Schraubklemme: Anschluss für Prozess Interface (PIF) Schalter für verschiedene Betriebs-Modi: S1: Umschalten zwischen Schalterbetrieb und Impulsbetrieb S2: Aktivierung/Deaktivierung des fast-closing Modus S3: Nur zur Werkskalibrierung (Schalter muss auf Normal stehen) S4: Umschalten zwischen mV oder mA Eingang Abbildung 35: Steuerbox Shutter (offen) Die S4 Stellung ist bei der Steuerbox-Shutter 1 auf 1 und bei der Steuerbox-Shutter 2 auf 2 Untere Schraubklemme: Anschlüsse für...
- Seite 54 Aderbelegung Anschlusskabel industrielles PIF GREY Interrupt GREEN SCL (I YELLOW SDA (I WHITE 3,3 V BROWN SHIELD Abbildung 36: Anschlüsse des industriellen Prozess-Interfaces (PIF)
- Seite 55 Anhang A - Schaltschrank Das industrielle Prozess-Interface bietet die folgenden Ein- und Ausgänge: Name Beschreibung Max. Bereich / Status A IN 1 / 2 Analogeingang 1 und 2 0-10 V D IN 1 Digitaleingang 24 V (Low-aktiv = 0…0,6 V) AO1 / 2 / 3 Analogausgang 1, 2 und 3 0/4-20 mA...
- Seite 56 Anschlusskennzeichnung CT +8…36 VDC Spannungsversorgung Masse (0 V) der Spannungsversorgung Masse (0 V) der internen Ein- und Ausgänge OUT-AMB Analogausgang Messkopftemperatur (mV) OUT-TC Analogausgang Thermoelement (J oder K) OUT-mV/mA Analogausgang Objekttemperatur (mV oder mA) F1-F3 Funktionseingänge Alarm 2 (Open-collector Ausgang) 3V SW 3 VDC, schaltbar, für Laser-Visierhilfe Masse (0 V) für Laser-Visierhilfe...