Die industrielle Bildverarbeitung ist in der Automatisierung gesetzt. Standardmäßig wird hier der spektrale Bereich vom UV bis zu Nah-Infrarot (NIR) abgedeckt. Fast unbemerkt hinzugesellt hat sich in den vergangenen Jahren die Thermografie.

Die größten Fortschritte bei Wärmebildkameras wurden in den vergangenen Jahren bei den geometrischen Abmessungen und damit dem Gewicht sowie den industriellen Schnittstellen erreicht. So zeichnet sich die Infrarot-Kamera Optris PI 640 durch eine Gehäusegröße von 46 x 56 x 90 mm³ und VGA-Auflösung (640 x 480 Pixel) aus. Damit ist sie laut Hersteller die kleinste messende VGA-Wärmebildkamera der Welt.
Für Anwendungen, bei denen es auf geringes Gewicht ankommt, hat Optris die Optris PI LightWeight auf den Markt gebracht. Damit diese IR-Kamera (PI 400 LW oder PI 450 LW) von einer kleinen, ferngesteuerten Drohne mitgeführt werden kann, wird ihr ein Leichtgewicht-PC (PI NetBox) zur Seite gestellt. Das komplette Optris-PI-400/450-LightWeight-Kit hat ein Gewicht von 380 g und kann damit zum Beispiel mit einem Multicopter mitgeführt werden. Bei einer Auflösung von 382 x 288 Pixeln können hiermit IR-Videos mit einer Bildrate von 30 Hz aufgenommen und direkt übertragen werden. Typische Anwendungen für das IR-Fluggerät finden sich in der Temperaturüberwachung von Photovoltaik- und Windkraftanlagen, aber auch bei der herkömmlichen Gebäudethermografie.

Möglichkeit zur Individualisierung

Alle IR-Kameras des Unternehmens verfügen über die in der Bildverarbeitung übliche USB-Schnittstelle zu einem PC, über die auch die Spannungsversorgung sichergestellt ist. Wem die USB-Kabellänge von bis zu 20 Metern nicht ausreicht, der kann die PI NetBox auch als Umsetzer von USB auf GigE (auch mit Power over Ethernet, PoE) einsetzen und so Kabellängen bis 100 Metern (10 km via Glasfaser) realisieren. Auch die Verwendung der PI NetBox als Stand-Alone-Lösung ist möglich. Dazu wird zu allen IR-Kameras von Optris die Software PI Connect kostenfrei mitgeliefert, mit der die Wärmebildkameras gesteuert, die Bilder analysiert und die Daten dokumentiert werden können. Ein Software-Development-Kit (SDK) inklusive zahlreicher Programmierbeispiele in C++, C# oder .NET ist ebenfalls dabei.
Für Systemintegratoren und OEMs ist der hohe Grad an Individualisierung interessant. Damit sind kunden- und anwendungsspezifische Software-Anpassungen möglich, inklusive einer individuellen und automatischen Prozesskontrolle. Über eine Zeilenkamera-Funktion sind auch Messungen von Bandmaterialien möglich. Die mitgelieferte Software läuft auf handelsüblichen PC-Systemen mit den Betriebssystemen Windows XP, Vista, 7 oder 8 sowie Linux. Zur Kommunikation über ein Netzwerk wird der PC, an dem eine Optris-Wärmebildkamera angeschlossen ist, zum Beispiel via Profibus DP in eine übergeordnete Steuerung integriert.

Beispiele aus der Praxis

IR-Kameras sind überall dort zu finden, wo Wärme/Kälte auf signifikante Eigenschaften hinweist, die es zu finden gilt. Um ein optimales Messfeld abzubilden, stehen für jede Kamera unterschiedliche Objektive (Standard, Tele, Weitwinkel) zur Verfügung. Zubehör, wie Schutzgehäuse (auch gekühlte), Montagewinkel und -flansche oder Hochtemperatur-USB-Kabel, ermöglichen die Integration in Fertigungslinien. Mit IR-Kameras können Prozesse in vielen Branchen - darunter die Metall-, Kunststoff- und Chemieindustrie sowie die Automotive-, Medizintechnik- und Elektronikindustrie - optimiert beziehungsweise die Temperatur überwacht werden.
Um die optimale Temperatur beim Tiefziehprozess von Faserverbundstoffen zu gewährleisten, wird bei HBW-Gubesch Thermoforming der Erwärmungs- wie auch Abkühlprozess mit der Wärmebildkamera Optris PI160 überwacht beziehungsweise nachgeregelt. Auf diese Weise werden Verbrennungen oder Faltenbildungen der Bauteile vermieden und die Taktzeit der Serienproduktion wird optimiert. Bei diesem Prozess wurde die Kamera in ein Schutzgehäuse - das sogenannte Cooling Jacket - integriert, sodass sie in einer Umgebungstemperatur von bis zu 240 °C arbeiten kann.

In einer weiteren Anwendung überwacht ein Hersteller von Spritzgußteilen die Werkstücktemperatur. Eine Optris-PI-Wärmebildkamera detektiert das Bauteil, nachdem es aus dem Werkzeug herausgeholt wird, und macht eine Differenzanalyse zu einem idealen Referenzbild. Hierdurch kann schnell auf lokale Temperaturschwankungen reagiert werden, indem zum Beispiel die Schließzeit angepasst oder die Heiz- und Kühlsysteme optimiert werden.