Oberflächeninspektion

Fraunhofer-Vision präsentiert auf der Control 2002 ein Bildverarbeitungssystem zur Inspektion texturierter Oberflächen

Bei vielen Produkten aus dem Bereich der verarbeitenden Industrie, wie zum Beispiel bei Holz, Papier, Tapeten oder Vliesstoffen, spielen visuelle Eindrücke bei der Beurteilung der Qualität eine entscheidende Rolle. Am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern wurde eine Reihe von Software-Tools entwickelt, die anhand digitaler Kamerabilder in unterschiedlichen Materialien Fehler erkennen und klassifizieren bzw. Farbnuancen erkennen und Produkte entsprechend sortieren.

TASQ: Textil Analyse System zur Qualitätskontrolle

TASQ ist ein Online-Inspektionssystem zur Qualitätskontrolle gewebter Stoffe ohne Farbmuster (Denim, Flat Fabric). Fehler wie Knoten, doppelte oder fehlende Fäden werden erkannt und einer wählbaren Anzahl von Fehlerklassen zugeteilt. Die Ergebnisse werden in einem detaillierten Qualitätsprotokoll dokumentiert, können aber auch direkt zur Prozess-Steuerung herangezogen werden. Das System arbeitet mit einer Geschwindigkeit von bis zu 60 m/s. Die zugrundegelegten Algorithmen sind in Module eingebunden und können beliebig ausgetauscht und modifiziert werden, so dass das Prüfsystem leicht auf kundenspezifische Anforderungen zugeschnitten werden kann.

SPOT: Qualitätskontrolle von Papieroberflächen

SPOT detektiert anhand digitaler Kamerabilder Fehler in Papieren und Beschichtungen und klassifiziert diese nach Form, Größe und Ausprägung. Das System hat eine Auflösung von 0,3 mm und arbeitet mit einer Geschwindigkeit von 150 Metern pro Minute. Fehler in der Oberflächenstruktur werden je nach Ausprägung bereits ab einer Größe von weniger als einem Millimeter sicher erkannt. Die Prüfergebnisse können, zum Beispiel als Sortieranweisung, an die Prozess-Steuerung weitergegeben werden. Durch die Verwendung von Standard-Hardwarekomponenten (PCs, Framegrabber, Kameras) ist das System kostengünstig, flexibel und leicht zu erweitern und bietet den Vorteil, dass die Benutzeroberflächen leicht an die Anforderungen des Kunden angepasst werden können.

FOQUS 2.1: Farbklassifikation von Oberflächen für die Qualitätskontrolle und zur Sortierung

FOQUS wurde zur objektiven Beurteilung farbiger strukturierter Oberflächen gemäß der menschlichen Wahrnehmung entwickelt. In vielen Fertigungsbereichen stellt sich immer wieder die Aufgabe, Teile farblich aufeinander abgestimmt zu sortieren oder die Farbkonstanz eines Produkts zu überwachen. Das Vorhandensein einer Oberflächenstruktur oder Maserung erschwert den Einsatz herkömmlicher Farbmessmethoden erheblich. FOQUS ermöglicht auch bei relativ homogenem Farbton und texturierter Oberfläche eine lückenlose Sortierung. Das Tool kann an unterschiedliche Aufgabenstellungen angepasst werden und ist für eine Reihe von Materialien geeignet wie etwa Holz, Papier, Tapeten, Teppichböden, Vlies etc.).

VQC: Qualitätskontrolle von Vlies

Eine der wichtigsten Eigenschaften von Vliesstoffen ist ihre mechanische Festigkeit. Diese kann jedoch mit zerstörungsfreien Methoden nicht direkt ermittelt werden. Da die Vlieshomogenität mit den mechanischen Eigenschaften stark korreliert, bietet es sich als Alternative an, die Gleichmäßigkeit der Faserverteilung im Vlies zu überprüfen. Die visuelle Bewertung der Vlieshomogenität ist ein schwer reproduzierbarer Prozess und daher als quantitative Messung ungeeignet. Am Fraunhofer ITWM wurden Algorithmen entwickelt, um die Faserverteilung mit Methoden der Bildverarbeitung quantitativ zu erfassen. Die Ergebnisse sind objektiv und reproduzierbar und können somit direkt zur Überwachung der Produktqualität verwendet werden. Die Algorithmen wurden in ein komfortables und bedienungsfreundliches Tool unter Windows 98 bzw. Windows NT eingebettet.