Lämpökuviin pohjautuvan laadunvarmistuksen automatisointi
Käyrä, Ossi (2024)
2024
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024051511980
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2024051511980
Tiivistelmä
Tämän opinnäytetyön tarkoituksena oli tutkia lämpökameran kyvykkyyttä laadunvarmistuksessa ja tuoda luotettavuutta prosessiin. Tavoitteena oli automatisoida lämpökuvaukseen perustuva laadunvarmistusprosessi. Automatisointi tehtiin Beckhoff TwinCAT 3 -kehitysympäristössä. Työssä tutkittiin myös erilaisten pinnoitusten vaikutusta kiiltävän alumiinin lämpökuvauksessa. Työn toimeksiantaja oli Thermal Channel Technologies Oy.
Työssä lämpökuvattiin lämmitettyjä jäähdyttimiä. Lämpökuvaamisen avulla jäähdyttimen toimintakykyä voitiin tutkia. Työssä luotiin ohjelma, joka osaa kuvan perusteella automaattisesti hyväksyä tai hylätä tuotteen. Lämmön kulkiessa jäähdyttimen yläosaan tasaisesti ohjelma hyväksyy tuotteen. Jäähdytin koostui kahdesta säiliöstä, eli jos tuote oli viallinen, sen näki toisen puolen matalammasta lämpötilasta. Jäähdyttimen materiaali oli kiiltävää alumiinia, jonka lämpökuvaaminen oli ongelmallista sen matalan emissiokertoimen takia.
Ohjelmointi koostui suurimmaksi osaksi valmiista TwinCAT 3 Vision -funktioista, joilla käsiteltiin lämpökuvia. TwinCAT 3:ssa saatiin simuloitua ohjelman toimintaa. Lämpökuvauksessa käytettiin FLIR-merkkistä kameraa. Myös sovelluksia FLIR Ignite ja FLIR Thermal Studio hyödynnettiin työssä. Igniten avulla lämpökuvat saatiin automaattisesti tietokoneelle ja Thermal Studiossa kuvia saatiin tutkittua tarkasti.
Työn tuloksena saatiin luotua lähes kokonaan automatisoitu laadunvarmistusprosessi, jolla tarkistettiin jäähdyttimien toimintakykyä. Ohjelmalla tunnistettiin ympyrän muotoisia lämpimiä kohtia ja kun niitä oli tietty määrä, ohjelma hyväksyi tuotteen. Täysin automatisoitua prosessia ei työssä saatu luotua, koska kuvia ei saatu ottamisen jälkeen suoraan ohjelmalle. Toimeksiantaja sai tietoa ja käytännön tuloksia lämpökuvauksen hyödyntämisestä laadunvarmistuksessa.
Täysi automatisointi voisi olla mahdollista tehdä TwinCAT 3:lla ja olisi välttämätöntä järkevän laadunvarmistusprosessin toiminnan kannalta. Myös jäähdyttimelle erikseen suunniteltu kalvo vaadittaisiin jatkuvasti toistuvan prosessin takia.
Työssä lämpökuvattiin lämmitettyjä jäähdyttimiä. Lämpökuvaamisen avulla jäähdyttimen toimintakykyä voitiin tutkia. Työssä luotiin ohjelma, joka osaa kuvan perusteella automaattisesti hyväksyä tai hylätä tuotteen. Lämmön kulkiessa jäähdyttimen yläosaan tasaisesti ohjelma hyväksyy tuotteen. Jäähdytin koostui kahdesta säiliöstä, eli jos tuote oli viallinen, sen näki toisen puolen matalammasta lämpötilasta. Jäähdyttimen materiaali oli kiiltävää alumiinia, jonka lämpökuvaaminen oli ongelmallista sen matalan emissiokertoimen takia.
Ohjelmointi koostui suurimmaksi osaksi valmiista TwinCAT 3 Vision -funktioista, joilla käsiteltiin lämpökuvia. TwinCAT 3:ssa saatiin simuloitua ohjelman toimintaa. Lämpökuvauksessa käytettiin FLIR-merkkistä kameraa. Myös sovelluksia FLIR Ignite ja FLIR Thermal Studio hyödynnettiin työssä. Igniten avulla lämpökuvat saatiin automaattisesti tietokoneelle ja Thermal Studiossa kuvia saatiin tutkittua tarkasti.
Työn tuloksena saatiin luotua lähes kokonaan automatisoitu laadunvarmistusprosessi, jolla tarkistettiin jäähdyttimien toimintakykyä. Ohjelmalla tunnistettiin ympyrän muotoisia lämpimiä kohtia ja kun niitä oli tietty määrä, ohjelma hyväksyi tuotteen. Täysin automatisoitua prosessia ei työssä saatu luotua, koska kuvia ei saatu ottamisen jälkeen suoraan ohjelmalle. Toimeksiantaja sai tietoa ja käytännön tuloksia lämpökuvauksen hyödyntämisestä laadunvarmistuksessa.
Täysi automatisointi voisi olla mahdollista tehdä TwinCAT 3:lla ja olisi välttämätöntä järkevän laadunvarmistusprosessin toiminnan kannalta. Myös jäähdyttimelle erikseen suunniteltu kalvo vaadittaisiin jatkuvasti toistuvan prosessin takia.