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Effiziente Oberflächeninspektion durch neue Beleuchtungstechnik

Kompaktbeleuchtung im Laboreinsatz

Kompaktbeleuchtung im Laboreinsatz

Im Jahr 2010 entwickelten wir im Bereich Machine Vision eine neuartige Beleuchtungstechnik, eine sogenannte Kompaktbeleuchtung, die verschiedenen Fehlersorten robust unterscheidbar macht. Dadurch entfällt die aufwendige Adaptierung der Beleuchtungsmethodik an unterschiedliche Oberflächeneigenschaften wie bei gefrästen oder geschliffenen Oberflächen.

Diese neuartige Beleuchtungsmethodik haben wir zum Gebrauchsmuster angemeldet und bei Inspektionsprojekten im Rahmen langjähriger Kooperationen mit der IH TECH Sondermaschinenbau und Instandhaltung GmbH und der BMW Motoren GmbH erfolgreich eingesetzt.

Kombination von Beleuchtungsarten

Ein Großteil der Oberflächeninspektionsaufgaben erfordert die Kombination von mehreren Beleuchtungen. Grundsätzlich gibt es zwei unterschiedliche Beleuchtungskonzepte: Auflichtbeleuchtungen erzeugen ein sogenanntes Hellfeld. Sie leuchten die Oberfläche diffus aus und unterdrücken die Oberflächenstruktur. Flach einfallende, gerichtete Beleuchtungen erschaffen dagegen ein Dunkelfeld, bei dem die Oberflächenstrukturen optimal hervorgehoben werden können.

Robuste Unterscheidung von Fehlersorten

Nur durch Kombination dieser Beleuchtungsarten können Fehler wie zum Beispiel Lunker von erlaubten Verunreinigungen unterschieden werden. Bei der von uns entwickelten Kompaktbeleuchtung nimmt eine Zeilenkamera in einer einzigen Vorschubbewegung mehrere Bilder unter unterschiedlicher Beleuchtung auf. Durch die Registrierung und gemeinsame Auswertung der Einzelbilder wird eine robuste Unterscheidung der verschiedenen Fehlersorten möglich.

Differenziertere Gut/Schlecht-Bewertung

Für die Prüfung der bearbeiteten Oberflächen eines Motorblocks wurde eine vollautomatische Anlage entwickelt, bei der mehrere Seiten des Teils gleichzeitig geprüft werden können. Die neuartige Beleuchtungstechnik hat dabei wesentlich dazu beigetragen, die Robustheit des Systems und die Empfindlichkeit gegenüber Veränderung der Oberflächenstruktur zu senken. Durch die zusätzliche Information, die aus der neuen Bildaufnahmetechnik gewonnen werden konnte, war es möglich eine wesentlich differenziertere gut/schlecht Bewertung durchzuführen.

In einem zweiten Projekt haben wir Lagerbohrungen mit einem Endoskop geprüft. Dabei war es wichtig, größere Lunker oder nahe beieinander liegende Lunker zu erkennen. Durch eine geschickte Konstruktion der Bildaufnahmetechnik konnten wir sehr kurze Taktzeiten für die Prüfung erreichen.

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