머신비전 카메라 대부분은 에어컨이 있는 사무실에 설치되지 않습니다. 일반적으로 고온의 공장 환경에 설치됩니다. 일부 공장은 겨울에도 40oC 이상으로 유지됩니다. 이렇게 가혹하게 높은 온도에 대처하기 위해 카메라 제조업체들은 점점 더 높은 온도에서 동작할 수 있도록 만들고 있습니다. 하지만 이러한 환경 조건으로 인해 높은 동작 온도에서 동작할 수 있는 카메라조차 과열로 인한 문제가 때때로 발생할 수 있습니다. 이럴 때 카메라를 냉각시켜 카메라가 원활하게 동작할 수 있도록 방열 전략을 세워야 합니다.

장착 방식

카메라를 제대로 설계하면 카메라의 중심 부분에서 밖으로 열을 방출할 것입니다. 그래서 카메라 하우징을 만지면 뜨겁습니다. 하지만 이는 좋은 것입니다. 열이 카메라의 외부 하우징에 도달하므로 카메라 하우징에서 열을 방출할 수 있다는 의미입니다. 따라서 첫 번째 방열 전략은 카메라의 장착입니다.

온도 프로파일이 있는 핀 지느러미 방열판(Pin fin heat sink)과 대류 흐름 궤적 (CFD 분석 패키지를 사용하여 예측)

검사하는 동안 머신비전 카메라는 메탈 빔(metal beam)에 장착되는 것이 일반적입니다. 이러한 메탈 빔(metal beam)은 카메라를 고정할 뿐만 아니라 방열판 역할도 합니다. 뜨거운 개체에서 차가운 개체로 열이 전달되고, 이러한 열전달은 전도, 대류, 복사 등 3개 방법이 있다는 것을 고등학교 물리 시간에서 아마도 배웠을 것입니다. 카메라 하우징에서 메탈 빔 (metal beam)으로 열을 전달하는 것은 전도입니다. 전도는 일반적으로 고체들의 접촉으로 발생하고 복사는 표면적과 마무리에 따라 달라집니다. 카메라를 냉각하기 위해 메탈 빔 (metal beam)을 사용하는 경우 두 개의 조건을 충족해야 합니다.

1) 메탈 빔 (metal beam)은 카메라보다 차가워야 합니다.

2) 빔은 높은 열 전도성이 있는 재료로 만들어 져야합니다.( 알루미늄, 구리 )

카메라 하우징의 핀

핀 방열판

아마도 일련의 핀들이 있는 카메라에 핀 사이에 일정 공간이 있는 방열판이 장착된 것을 본적이 있을 것 입니다. 이 디자인에는 2개의 이유가 있습니다.

1) 여러개의 핀이 방열판의 표면적을 늘립니다.

2) 핀 사이의 공간으로 바람이 불어 카메라로부터 대기로 열을 전달합니다. (대류)

방열 전략을 사용해야 하는 경우

방열이 항상 필요하지는 않습니다. 상대적으로 시원한 환경에서 카메라를 사용하는 경우 방열하지 않아도 됩니다. 높은 온도 환경에서 카메라 하우징에서 열을 방출하는 어떠한 수단이 없는 카메라를 사용하여 과열의 위험이 있는 경우 방열 전략을 선택하여 사용해야 합니다. 방열이 필요한 경우 사용할 전략을 결정하고 얼마나 방열할지에 대한 결정은 비전 장비의 엔지니어링 설계 및 평가 일부로, 필요한 해상도와 frame rate를 기반으로 카메라를 선택하는 것과 비슷합니다. 열로 인해 문제가 발생했을 대보다 비전 장비를 설계할 때 방열 전략을 취함으로써 발열 문제를 해결해야 합니다. 그리고 문제가 발생했을 때는 항상 냉각을 우선하여 생각해야 합니다.

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