Schnelle Prüfung von Bohrlöchern und Innengewinden mit NeuroCheck

Die fehler- und verschmutzungsfreie Ausprägung von Bohrlöchern und Innengewinden ist eine wichtige Voraussetzung zur Sicherstellung der Funktion bei sicherheitsrelevanten Bauteilen. Allgemein werden immer höhere Qualitätsanforderungen gestellt, die meist nur mit einer 100-Prozent-Prüfung erfüllt werden können. Die schwer zugängliche Geometrie der Innengewinde stellt eine besondere Herausforderung für den Einsatz optischer Inspektionssysteme dar.

In der industriellen Praxis dominiert nach wie vor die manuelle Sichtprüfung. Um wachsenden Anforderungen hinsichtlich Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit gerecht zu werden, besteht eine große Nachfrage nach praxistauglichen automatisierten Lösungen. Bisherige Sichtprüfsysteme arbeiten in der Regel mit Endoskopen. Damit lassen sich die Bohrlöcher und Innengewinde mit hoher Qualität abbilden, jedoch um den Preis eines aufwändigen und langsamen Prüfvorgangs. Die Zielsetzung der hier vorgestellten Entwicklung liegt in der schnellen Prüfung von Bohrlöchern und Innengewinden. Typische Fehler sind nicht vollständig ausgeprägte Gewinde, Späne oder Beschädigungen des Gewindes.

Anstelle von Endoskopen werden Superweitwinkel-Objektive eingesetzt, die eine komplette Abbildung der Bohrung von außen ermöglichen. Der erzielbare Geschwindigkeitsvorteil wird allerdings durch eine geringere Abbildungsqualität erkauft. Fallen optische Achse und Bohrlochachse nicht zusammen, ergeben sich Verzerrungen und Helligkeitsschwankungen im Bild. Weiterhin lassen sich Lichtreflexe oder Überstrahlungen nicht völlig vermeiden.

Aus diesem Grund war die Entwicklung von neuen Auswerteverfahren der digitalen Bildverarbeitung erforderlich, die robust gegenüber den Abbildungsdefiziten sind. Alle Prüffunktionen sind in Form von Plug-Ins für NeuroCheck erhältlich. NeuroCheck stellt eine graphische Benutzeroberfläche zur Verfügung und ermöglicht einen schnellen Aufbau von Prüfprogrammen, einschließlich der Anbindung von Kameras und I/O-Karten. Die verfügbaren Prüffunktionen beinhalten Bildausrichtung, Bildabwicklung, Gewindeauswertung, Oberflächenprüfung und Durchlichtprüfung.

Das industriell einsetzbare Prüfsystem entstand in enger Kooperation zwischen dem Ingenieurbüro Weber in Weimar und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart. Die Prüffunktionen zur Verifizierung der Gewindevollständigkeit, zur Detektion von Spänen und Beschädigungen im Gewinde sowie zur Inspektion des Bohrlochbodens stehen als Plug-In-Module für NeuroCheck zur Verfügung. Erste industrielle Anwendungen wurden im Sommer 2004 realisiert

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Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.