胶粘剂涂布与粘接质量管控

固定式红外热像仪通过测量温度来监测施胶及粘接质量

挑战

在带加强筋塑料板材上进行胶粘剂涂布时，涂布不均匀，导致夹层式塑料零部件的质量问题。而在高速生产线上，人工红外检测速度过慢且不可靠，难以实现持续有效的质量监控。

解决方案

固定式红外热像仪在工件脱模（顶出）后立即对胶粘区域进行监测，通过平均温度分析来验证涂胶质量，并在胶条尺寸不足时触发报警，整个过程完全无需定制化编程。

成效

确保施胶一致性：通过在关键生产环节监测温度，确保胶粘剂涂布均匀一致。
减少人工检测时间：借助自动化实时热分析技术，大幅降低人工检测耗时。
实现质量可追溯性：支持缺陷与故障记录，满足航空航天与国防领域的生产追溯要求。
简化系统设置：使用预设的软件工具即可完成配置，完全无需定制化编程。
高工艺适应性：凭借灵活的光学镜头选项和测距设置，可轻松适应不同尺寸及形状的部件。

塑料件胶粘剂涂布不均匀

一家为众多行业客户定制自动化设备的工程公司，亟待开发一套用于在带加强筋的塑料板材上进行涂胶（施涂胶条）的系统。此前，胶条的涂布质量极不稳定，为了保证最终成品的质量——该产品由两层塑料板材构成的夹芯结构，客户要求确保胶条涂布的一致性。每 3 秒钟，一块长 3 英尺（约 0.91 米）的塑料板材便从涂胶系统中被推出。胶条的温度约为 170°C (340°F)，而胶条紧邻区域的温度为 25°C (77°F)，且该区域的温度会随生产车间的环境温度而变化。

胶粘剂和塑料部件均具有极高的发射率，是红外成像与温度测量的理想目标。使用长波红外热像仪可以轻松检测并测量塑料胶条的尺寸与位置。胶粘剂涂布质量与塑料零部件上的胶液覆盖面积呈直接相关。客户此前曾使用手持式红外热像仪并取得了一定成效，但依靠人工检测胶粘剂涂布是否充分且一致，难以实现定量化评估。

配备 PIX Connect 软件的PI 640i长波红外热像仪

为了对全天的施胶情况进行持续比对，最佳做法是在部件脱模后，使用一台固定式红外热像仪，在同一精确时间点，对部件上的同一区域进行实时监测。若要精确测量部件上胶粘剂的实际涂布面积，则需要进行大量的定制化编程，而仅仅为了判断施胶量是否达标，这其实是不必要的。替代方案是，在测量部件上选取某一特定区域（粘接区 1），该区域同时涵盖粘接胶条含及其周边的环境温度。测得的温度将是该测量区域内所有像素点的平均温度。只要热像仪能在脱模后的同一时间点抓取并存储每张图像，且测量区域的尺寸保持一致，该平均温度即可用于判断施胶是否充分。

通过试验确定能够表征胶条涂布合格的平均温度值。在上图中，190°F 被确定为胶条规格恰当的适宜平均温度。如果胶条小于合格尺寸，该区域的平均温度将低于 190°F，此时可设定系统触发报警。当工业过程接口（Industrial Process Interface）接收到对射式光电传感器的输入信号时，PIX Connect 软件中的“事件捕获”（Event Grabber）功能便会定格图像。同时，系统预设了 1.5 秒的延迟时间（holdoff time），以确保在最理想的时机捕捉粘胶区域的温度。

许多企业要求对检测到的缺陷进行记录归档；在航空航天或国防等行业，甚至可能要求对每个零部件进行记录，以便在生产完工数月甚至数年后仍能对制造参数进行追溯与验证。PIX Connect 软件可存档完整的辐射测温热像图，且可在已存储的辐射 TIFF 图像文件上，任意像素点的温度值均可进行二次测量。

本应用示例中的图像是由 PI 640i（分辨率 640 x 480）热像仪搭配 33° 光学镜头在 6 英尺距离下拍摄，呈现出了客户所要求的高清图像细节。实际上，对于此项应用，中等分辨率（320 x 240）的热像仪就已足以满足该应用场景的需求。通过更换光学镜头或调整工作距离，也可以使用同样的方法对尺寸更大或更小的部件进行检测。有关 Optris 工业过程接口的详细信息，请参阅 Optris 官网的红外应用套件栏目。

无需定制软件开发的简便温度品控解决方案

许多生产解决方案可能需要定制化的软件开发，才能提供用于提升制造过程产品质量所需的数据信息。然而，许多解决方案其实仅需将红外热像仪连接到装有 PIX Connect 软件的 PC 即可轻松部署。借助软件中多种测量工具，用户可以在红外图像上绘制的任意形状区域内，获取其最高温度、最低温度或平均温度值。该软件具备触发功能，可通过 Optris 工业过程接口配件（[此处插入词汇表链接]此处为Lexicon链接）接收外部输入信号，确保温度测量在所需的确切位置与时刻进行，从而为对比分析提供准确的温度数据。

除了接收输入触发信号外，该过程接口配件还能通过 0/4–20 mA模拟信号或继电器信号，将温度或报警信息传输给客户的PLC（可编程逻辑控制器）。报警条件可以在PIX Connect 软件的“报警（Alarm）”选项卡中便捷设置。对于希望在PIX Connect 软件中优化事件捕获、非接触式温度测量及报警功能的工程师，Optris随时提供专业的技术支持与指导。