紅外熱成像是一種可將紅外圖像轉(zhuǎn)換為熱輻射的技術(shù)，該技術(shù)可從圖像中讀取溫度值。因此，熱輻射圖像中的各個像素實際上都是一個溫度測量，可實現(xiàn)對物體表面溫度的非接觸式測量。

紅外熱像儀的構(gòu)造類似于一臺數(shù)碼攝像機。主要組件包括一個將紅外輻射對準探測器的鏡頭，以及用于處理顯示熱信號和熱圖像的軟件和電子設(shè)備。

紅外熱像儀工作原理的簡化圖

紅外熱像儀在機器視覺領(lǐng)域的應(yīng)用，本文將介紹紅外熱像儀如何提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低人工成本和完善工藝流程，對紅外熱像儀在引導(dǎo)、識別、測量、檢驗等各種應(yīng)用進行案例分析。

應(yīng)用案例舉例

紅外熱像儀如何實現(xiàn)對電阻器100%的質(zhì)量管控

對于希望為客戶提供完美產(chǎn)品的公司來說，降低電子元件故障率至關(guān)重要。實現(xiàn)上述目標(biāo)的唯一辦法是逐一檢查元件，確保100%的質(zhì)量控制。

Isabellenhütte是生產(chǎn)用于汽車工業(yè)的熱電偶電阻合金、延長導(dǎo)線合金和無源元件合金的廠商。Isabellenhütte坐落于德國法蘭克福附近的迪倫堡，其產(chǎn)品主要應(yīng)用于燃料噴射系統(tǒng)和其他電子控制單元的汽車工業(yè)領(lǐng)域。該公司因其產(chǎn)品質(zhì)量上乘而蜚聲海外。為了實現(xiàn)并保持全球客戶提出的高質(zhì)量標(biāo)準，該公司加大產(chǎn)品的質(zhì)量控制和研發(fā)投資。

通過100%質(zhì)量控制降低故障率

然而，盡管在上述領(lǐng)域投資巨大，客戶的故障投訴率仍高達百萬分之五。根據(jù)Isabellenhütte的嚴格標(biāo)準，故障率達百萬分之八到十被視為不可接受，因此，他們決定對所有元件進行100%全面控制。在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)問題元件，繼而可能造成內(nèi)置電子設(shè)備出現(xiàn)故障。最后導(dǎo)致最終的電子系統(tǒng)無法達到預(yù)期的耐久性，給設(shè)備供應(yīng)商和汽車公司都帶來潛在的質(zhì)量問題。

FLIR紅外熱像儀單獨檢查每個元件。

Isabellenhütte采用的方案是安裝FLIR Systems紅外熱像儀，通過紅外熱像儀檢查每一個產(chǎn)出元件。紅外熱像儀在不到一秒的時間內(nèi)就能生成紅外圖像，公司通過圖像可檢測電阻器是否存在潛在問題。由于故障設(shè)備的表面溫度比正常設(shè)備高，在紅外圖像中就會呈現(xiàn)出熱區(qū)。

用專門研發(fā)的機器視覺軟件對故障元件的最高溫度與平均溫度進行時間趨勢分析。

質(zhì)量控制過程中，每個電阻器都會充電一小段時間。紅外熱像儀在20毫秒內(nèi)觀察該元件的熱循環(huán)。利用自動化技術(shù)系統(tǒng)集成商設(shè)計的IRCheck機器視覺軟件，計算機將電阻器表面的平均溫度和檢測到的最高溫度進行對比。

如果元件的最高溫度與平均溫度之差超出預(yù)設(shè)值，表明該元件存在熱區(qū)。一旦檢測到熱區(qū)，就會自動發(fā)出觸發(fā)信號，將故障元件剔除出生產(chǎn)線。從試驗機進入到退出，整個過程不超過一秒鐘時間。為了統(tǒng)計過程控制，元件存在缺陷的熱圖像被存儲在數(shù)據(jù)庫中。

更高的質(zhì)量標(biāo)準

Isabellenhütte生產(chǎn)經(jīng)理Eichman先生表示：“事實證明紅外熱成像，尤其是FLIR Systems紅外熱像儀是確保我們產(chǎn)品質(zhì)量更上一層樓的法寶。我們現(xiàn)在一天24小時不間斷地監(jiān)控生產(chǎn)過程。由于不再需要操作員進行監(jiān)控，我們節(jié)省了不少成本。對紅外熱像儀的初期投資在極短時間內(nèi)就收回了成本。

更重要的是，如今每個電阻器都經(jīng)過檢查，有助于我們放心地把完美的產(chǎn)品交給客戶。” Isabellenhütte致力于提供完美產(chǎn)品，所以無疑深受高要求客戶的青睞，也確保其保持行業(yè)領(lǐng)先地位。

FLIR Systems紅外熱像儀能夠檢測到電阻器最細微的缺陷。

紅外質(zhì)量控制原則：

·每個電阻器都要充電一小段時間；

·Flir Systems 紅外熱像儀20毫秒內(nèi)便可拍下快照;

·將元件表面溫度的最高值和平均值之差與預(yù)設(shè)值作比較;

·一旦檢測到故障元件，自動發(fā)出觸發(fā)輸出信號，將元件剔除出生產(chǎn)線;

·相應(yīng)的熱圖像存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)以便統(tǒng)計質(zhì)量控制 ;

系統(tǒng)配置：

·FLIR Systems紅外熱像儀配備高速數(shù)字接口，采集速率為50幀/秒;

·近焦鏡頭，34毫米水平視場角（HFOV），80毫米焦距;

·諸如鎧裝電纜、19"機架及計算機運行Windows® NT?等工業(yè)元件 ;

具有的特點：

·全自動質(zhì)量控制；

·24小時無人自動操作；

·每個元件100%質(zhì)量控制；

·大幅降低后續(xù)系統(tǒng)故障率；