Processövervakning i produktionslinjer med presshärdning från AP&T
AP&T i Ulricehamn levererar produktionslinjer till fordonstillverkare världen över. Systemen innefattar automation, pressar, ugnar samt verktyg för tillverkning av presshärdade delar till fordonsindustrin.
För att forma starka och hållfasta delar till karosseriet använder fordonsindustrin lättare metallplåtar, såsom aluminium och tunt stål. I och med presshärdningen blir dessa lätta material ändå starka nog att utgöra karossens ram. På så vis kan alla säkerhetkriterier uppfyllas utan att onödig vikt adderas till fordonet, vilket sparar in både bränsle- och batteriförbrukning.
Tillverkaren behöver kunna mäta och övervaka plåtarna, både före och efter pressningen. Det är viktigt att värmen är jämnt fördelad när plåten kommer från ugnen och att plåten är korrekt placerad i pressverktyget. Det är också viktigt att det inte finns några varma ställen kvar när plåten har kylts av i pressverktyget. Om något av dessa villkor inte uppfylls så får inte detaljerna de rätta mekaniska egenskaperna. Dessutom innebär det en risk att själva pressverktyget kan skadas.
AP&T behövde en automatiserad lösning för att hjälpa fordonstillverkare att spara tid och pengar genom att snabbt upptäcka felaktiga detaljer i presshärdningen. Man vände sig då till Termisk Systemteknik, ett Linköpingsbaserat företaget som är experter på just värmekamerasystem.
Termisk utformade systemet Infrared Press Hardening Analysis (IPHA). IPHA-systemet baseras på kontaktlös temperaturövervakning med värmekameror från Teledyne FLIR.
IPHA – Värmekamerabilder för kontaktlös temperaturövervakning
IPHA-systemet kan mäta alla de tre nyckelfaktorerna för kvalitén inom presshärdning: plåtens temperatur före och efter pressning, samt placeringen i pressen.
IPHA mäter temperaturen på plåten med två Teledyne FLIR värmekameror monterade på varsin sida om pressen. De två kamerorna i IPHA-systemet har vidvinkelobjektiv vilket säkerställer att temperaturen kan mätas korrekt på hela ytan av en tredimensionellt formad plåt.
Beroende på vilken bildkvalitet som behövs kan kamerorna vara antingen Teledyne FLIR A70, eller Teledyne FLIR A615.
Två visuella HD-kameror används som positionskameror. Även dessa har vidvinkelobjektiv för att effektivt kunna övervaka hela plåtens placering inne i pressen.
Noggrann mätning av värmefördelning på formade metallplåtar
Processen är helt automatiserad. När plåten väl är inne i pressen skickar presslinjens styrsystem en signal till IPHA att göra en bildanalys. Om både position och temperatur är godkända skickar IPHA en signal tillbaka till presslinjen att fortsätta processen.
Efter pressning och avkylning mäter IPHA plåtens temperatur och värmefördelning. Samma sak här: om inga avvikelser upptäcks kan processen fortsätta utan något manuellt ingripande av operatör.
Värmekamerabilderna är högupplösta vilket gör att det går snabbt att exakt identifiera ställen där materialet inte har haft rätt temperatur.
Systemet underlättar även vid byte av pressverktyg. Användaren kan ange och spara analysparametrar för ett antal olika pressverktyg vilket gör att man snabbt kan ställa om vid byten för tillverkning av olika pressdetaljer.
Noggranna och flexibla lösningar för analys av värmekamerabilder från Teledyne FLIR
Vidvinkelförmågan hos A70 innebär att två kameror – en på vardera sidan om pressen – räcker för att övervaka även stora plåtar. IPHA larmar om eventuella avvikelser så att operatören kan undersöka orsaken och åtgärda problemet så snabbt som möjligt för att undvika både materialslöseri och förseningar i produktionen.
I sammanhang som kräver högupplösta värmekamerabilder i IPHA kan Teledyne FLIR modell A615 användas istället för A70. A615 har samma kontaktlösa temperaturmätning men erbjuder större noggrannhet och förmåga att upptäcka temperaturskillnader även på längre avstånd.
IPHA kan installeras både på nya och befintliga tillverkningslinjer. Termisk har hittills levererat drygt 40 IPHA-system till AP&T.
