klar im Cockpit - GIT Verlag

Den Fehdehandschuh hingeworfen
bekommen, zum Duell herausgefor­
dert, bei der Ehre gepackt ….
Eine untechnische, aber doch sehr
treffende Beschreibung für die Auf­
gabenstellung, Oberflächenfehler auf
metallischen Bauteilen automatisch
optisch zu erkennen. Dieser Kampf
wird nur mit Erfahrung, Hartnäckig­
keit und den richtigen Waffen gewon­
nen. Der folgende Beitrag beschreibt
die Schritte und die Lösung zur erfolg­
reichen Installation eines
Bildverarbeitungs­
systems für die
Erkennung von
Oberflächenstruk­
turengeschlif­ fener Flächen.
Die visuelle Inspektion von Oberflächen
ist eine wichtige Qualitätssicherungsmaßnahme.
Die Fehler an Oberflächen
unterscheiden sich generell in
zwei Arten – den sog. Cosmetic
Defects und den funktionsbeeinträchtigendenDefects.
Cosmetic Defects sind
hierbei für die Optik des Betrachters
störende Fehler,
die jedoch keinen Einfluss
auf die eigentliche Funktion
des Bauteils haben. Diese
Fehlerart ist allgemein bekannt,
und so mancher preisbewusste
Endverbraucher
macht sich dies zunutze und
kauft gezielt „B-Ware“ ein.
Anders sieht es mit der
zweiten Fehlerart aus. Diese
Fehler führen dazu, dass
Baugruppen schneller verschleißen,
zu wenig Kontaktfläche
bieten oder gar
durch Verklemmen im Betrieb
ausfallen.
Die hier vorgestellte
Lösung für die
Oberflächenprüfung
einer
geschliffenen
Fläche ist eine
Realisierung
für einen großen
Zulieferer der Automobilindustrie.
Die Applikationsabteilung
der NeuroCheck
GmbH übernahm bei dieser
Anwendung das Engineering,
den Systemaufbau und die
Integration des Systems in den
Prüfautomaten.
Herausforderung
Die metallischen Prüfteile
werden in einem mehrstufigen
Schleifprozess bearbeitet.
Nach der Bearbeitung sollen
die Teile in einen
Prüfrundtisch eingesetzt und der
automatischen Oberflächenprüfung
zugeführt werden.
Die Oberflächenkontrolle unterteilt
sich grundsätzlich in zwei
Teilaspekte der Prüfung – zum einen
in die Erkennung von Krat-
zern, Schleiffehlern und Lunkern auf der
Planfläche und zum anderen in die Überprüfung
der Außenkontur des Plateaus
auf Ausbrüche. Um den Fertigungsprozess
der Teile nicht zu behindern, muss
die Ausbringung des Prüfsystems mindestens
40 Teile/min. betragen.
Wahl der Waffen
A u t o m A t i o n
Herausforderungen annehmen
Automatische optische Prüfung geschliffener Oberflächen
Grundlage der Realisierung waren die
Ergebnisse einer Machbarkeitsuntersuchung
anhand protokollierter Fehlerteile.
In dem Protokoll sind die Oberflächen
mit einem Rauhtiefenmessgerät
aufgenommen worden. Über Vergleichsmessungen
mit Gut- und Grenzteilen
wurden vom Kunden die zulässigen Fehlergrenzen
festgelegt. Eine direkte Tiefenmessung
von Kratzern kann mit
einem Bildverarbeitungssystem nicht realisiert
werden. In Abstimmung mit dem
Kunden wurden Versuche unternommen,
die Fehler durch geeignete Beleuchtungsverfahren
über Kontrast und Form
klassifizieren zu können. Diese Art der
Betrachtung entspricht auch der derzeitigen
visuellen Inspektion der Teile durch
die Mitarbeiter.
Für die Lösung der Aufgabe wurden
ein speziell auf die Aufgabenstellung angepasstes
Ringlicht, eine hochauflösende
FireWire-Kamera des Herstellers Baumer
Optronic in der NeuroCheck-Edition mit
1024 x 768 Pixeln, sowie ein Makroobjektiv
von Rodenstock für ein Bildfeld von
4 x 3 mm² verwendet. Als Bildverarbei-
� Abb. 1: Typische Oberflächenfehler auf geschliffenen
Bauteilen
Inspect 4/2006
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