100%ige Qualitätskontrolle bei Widerständen mittels FLIR-Wärmebildkamera

Die Reduzierung der Ausschuss- und Defektquote von Elektronikbauteilen spielt für alle Unternehmen, die ein perfektes Produkt an ihre Kunden ausliefern wollen, eine entscheidende Rolle. Die einzige Möglichkeit, dieses Ziel zu erreichen, ist eine sorgfältige und zuverlässige Qualitätskontrolle jedes einzelnen Bauteils. Isabellenhütte, ein Hersteller von Widerstandslegierungen für Thermoelemente, Legierungen für Verlängerungsleitungen und passiven Bauteilen für die Automobilindustrie, verlässt sich bei dieser Aufgabe auf ein Wärmebildkamerasystem von FLIR Systems.

Ansässig in Dillenburg bei Siegen. Die Produkte von Isabellenhütte werden von der Automobilindustrie für Kraftstoffeinspritzsysteme und weitere elektronische Steuergeräte eingesetzt. Das Unternehmen ist international für die hohe Qualität seiner Produkte bekannt. Um die hohen Qualitätsanforderungen der Kunden aus aller Welt zu erfüllen, investiert das Unternehmen stark in die Qualitätskontrolle sowie in Forschung und Entwicklung.

Reduzierung der Ausschuss- und Fehlerquote durch 100%ige Qualitätskontrolle

Doch trotz dieser Investitionen meldeten die Kunden Ausschuss- und Defektquoten von bis zu 5 ppm. Nach den Standards von Isabellenhütte war sogar eine Quote von 10 bis 8 unzulässig. Aus diesem Grund wurde eine 100%ige Kontrolle für alle Bauteile eingeführt. Während des Herstellungsprozesses entstehen möglicherweise Schwachpunkte an den Bauteilen, die später zu Defekten an integrierten elektronischen Geräten führen können. Infolgedessen erreicht das elektronische System letztendlich nicht die gewünschte Langlebigkeit, wodurch sowohl der Gerätelieferant als auch das Automobilunternehmen mit Qualitätsproblemen zu kämpfen haben.

Zur Lösung des Problems installierte Isabellenhütte ein Wärmebildkamerasystem von FLIR Systems. Mit diesem System wird jedes produzierte Bauteil geprüft. In weniger als einer Sekunde erstellt das System ein Infrarotbild, anhand dessen der Widerstand auf mögliche Defekte untersucht werden kann. Diese werden im Bild als Hot-Spots angezeigt, da defekte Geräte eine höhere Oberflächentemperatur aufweisen.

Während der Qualitätskontrolle wird an jeden Widerstand kurz eine Spannung angelegt. Die Wärmebildkamera prüft den thermischen Zyklus jedes Bauteils innerhalb von 20 ms. Mit der Bildverarbeitungssoftware IRCheck des Systemintegrators

Automation Technology

(www.automationtechnology.de), vergleicht der Computer die gemessene Höchsttemperatur mit der durchschnittlichen Oberflächentemperatur des Widerstands. Wenn die Differenz zwischen Höchsttemperatur und Durchschnittswert einen bestimmten Wert überschreitet, liegt beim Bauteil ein Hot-Spot vor. Sobald ein Hot-Spot erkannt wird, wird automatisch ein Auslösesignal erzeugt, wodurch das fehlerhafte Bauteil aus der Fertigungslinie entfernt wird. Der gesamte Vorgang zwischen Ein- und Ausgang der Prüfmaschine nimmt weniger als eine Sekunde in Anspruch. Das Wärmebild mit dem fehlerhaften Bereich des Bauteils wird für statistische Prozesskontrollzwecke in einer Datenbank gespeichert.

Noch höhere Qualitätsstandards

„Die Infrarot-Thermografie und vor allem die Wärmebildkameras von FLIR Systems haben sich als ideale Methode zur Verbesserung unserer Qualitätsstandards erwiesen“, berichtet Herr Eichman, Produktionsleiter bei Isabellenhütte. „Wir können unsere Produktion jetzt rund um die Uhr überwachen. Da wir hierfür keine menschliche Arbeitskraft mehr einsetzen müssen, sparen wir Kosten. Die Investition in die Wärmebildkameras hat sich innerhalb von kürzester Zeit ausgezahlt. Noch wichtiger ist aber, dass jeder einzelne Widerstand nun überprüft wird, sodass wir unseren Kunden ein fehlerfreies Produkt liefern können.“

Selbstverständlich werden das Bestreben von Isabellenhütte, ein perfektes Produkt zu liefern, von den anspruchsvollen Kunden hoch geschätzt. So bleiben die Kunden in ihrer Branche 
wettbewerbsfähig.

Grundprinzip der Qualitätskontrolle mit Infrarottechnik:

• An jeden Widerstand wird kurz eine Spannung angelegt
• Wärmebildkamera von FLIR Systems nimmt binnen 20 ms ein Bild auf
• Differenz zwischen der gemessenen Höchsttemperatur und der Durchschnittstemperatur wird mit einem Sollwert verglichen
• Wenn ein Defekt erkannt wird, sorgt ein automatisch erzeugtes Auslösesignal dafür, dass das Bauteil aus der Fertigungslinie entfernt wird
• Entsprechendes Wärmebild wird für die statistische Qualitätskontrolle in einer Datenbank gespeichert

Systemkonfiguration:

• FLIR-Wärmebildkameras mit digitaler High-Speed-Schnittstelle und Erfassungsrate von 50 Bildern/s
• Makroobjektiv 34/80 mit 34 mm horizontalem Sichtfeld (HFOV) und 80 mm Brennweite
• Industriebauteile wie geschirmte Kabel, 19-Zoll-Gestell und Computer mit Windows® NT™

Vorteile für den Kunden:

• Vollautomatische Qualitätskontrolle
• Betrieb rund um die Uhr ohne Aufsicht durch menschliches Personal
• 100%ige Qualitätskontrolle jedes Bauteils
• Stark reduzierte Fehlerrate beim Endsystem

FLIR A310

Bei dieser Anwendung kommt eine Wärmebildkamera des Typs ThermoVisionTM A320M zum Einsatz. Dieses Modell wurde durch die noch leistungsstärkere FLIR A310 ersetzt.

Die FLIR A310 ist eine fest installierbare Kamera, die fast überall montiert werden kann. Sie kann Temperaturunterschiede von bis 0,05 °C messen. Dank ihrer exklusiven Messanalysefunktion und Alarmfunktionen ist die FLIR A310 das ideale Gerät für viele Anwendungen.