Online-Oberflächeninspektionssystem zur Qualitätssicherung MASC

Aufgrund ihres hohen Reflexionsgrades erzeugen mikroskopisch kleine Kratzer in den Rohteilen nach dem Eloxalprozess Oberflächenstörungen, die deutlich zu sehen sind und zu Reklamationen führen. Mit neu entwickelten Verfahren der Bildverarbeitung können solche kleinen Defekte auf glänzenden Oberflächen zuverlässig erkannt werden.

Online-Oberflächeninspektionssystem zur Qualitätssicherung MASC

Bei vielen Produkten aus dem Bereich der verarbeitenden Industrie (z. B. Metall, Kunststoff, Holz, Leder, Vlies) spielen visuelle Eindrücke bei der Beurteilung der Qualität eine entscheidende Rolle. Die Oberflächenmesstechnik gewinnt hierbei vor dem Hintergrund steigender Qualitätsansprüche und stetig wachsender Automatisierungsanforderungen zunehmend an Bedeutung. Die automatisierte Oberflächenprüfung ist dem menschlichen Auge weit überlegen und hilft den Herstellern, die hohe Qualität ihrer Produkte sicherzustellen und dabei Ressourcen und Geld zu sparen. Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM bietet mit dem MASC-System verschiedene Software-Tools an, die mittels digitaler Bildverarbeitung Materialfehler detektieren und klassifizieren können bzw. Farbnuancen erkennen. Durch den modularen Aufbau des MASC-Systems können kundenspezifische Lösungen in relativ kurzer Zeit entwickelt werden. Nachfolgend werden einige Anwendungsbeispiele beschrieben.

Online-Inspektion von metallischen Oberflächen

Gerade in der metallverarbeitenden Industrie werden an die Produkte sehr hohe Qualitätsanforderungen gestellt. Typische Defekte wie Beulen, Pickel, Kratzer, Farb- und Lackierfehler werden hier oft erst erkannt, wenn hohe Stückzahlen produziert worden sind. Momentan wird die Prüfung in vielen Produktionsprozessen noch manuell und mit großem Aufwand durchgeführt. Diese aufwändigen und trotzdem noch fehlerbehafteten visuellen Stichprobenkontrollen decken einen signifikanten Fehlerschlupf im Produktionsprozess auf. Der Einsatz von Online-Prüfsystemen trägt dazu bei, Fehlerschlupf rechtzeitig zu entdecken und so Aufwand und Prüfkosten zu reduzieren.

Beispielsweise können bei der Produktion von Metalldichtungen verschiedene Oberflächenfehler auftreten, wie Bläschen oder Fremdkörper, aber auch durch den Stanzvorgang hervorgerufene Dellen oder Kratzer. Durch die automatische Fehlererkennung mit dem System MASC-DISQ wird eine Objektivität erreicht, die bei manuellen Kontrollen kaum möglich ist; außerdem gelingt die schnelle Detektion von Serienfehlern, die bei der Produktion ansonsten zu Ausschussteilen in großen Stückzahlen führen können. Die geprüften Dichtungen werden nach Gut- bzw. Schlechtteilen sortiert und gefundene Fehler in Fehlerklassen eingeordnet.

Ein anderes Beispiel ist die Oberflächeninspektion von stark glänzenden Verschlüssen für die Kosmetikindustrie. Hierbei müssen innerhalb des Produktionsprozesses online sehr kleine Defekte der Oberflächengeometrie und der -beschaffenheit erkannt werden. So erzeugen beispielsweise mikroskopisch kleine Kratzer in den Rohteilen nach dem Eloxalprozess aufgrund des hohen Reflexionsgrades Oberflächenstörungen, die deutlich zu sehen sind und zu Reklamationen führen. Mit neu entwickelten Verfahren der Bildverarbeitung können solche kleinen Defekte auf glänzenden Oberflächen zuverlässig erkannt werden.

Kombinierte optische Vermessung und Oberflächenprüfung von 3-D-Objekten

Darüber hinaus arbeitet das Fraunhofer ITWM gemeinsam mit dem Fraunhofer IFF an Lösungen, die Verfahren der Oberflächeninspektion und der 3-D-Vermessung in einem System kombinieren. Bislang wird in vielen Branchen die Qualität eines Produkts auf zweierlei Weise bewertet: durch eine Geometrievermessung nach der genauen Vorgabe der Soll-Abmessungen und durch den Einsatz von Inspektionssystemen zur Kontrolle der Oberflächenqualität. Eine kombinierte Lösung ermöglicht einen kompakten Aufbau und geringen Integrationsaufwand und gleichzeitig eine verbesserte Vermessung und Inspektion durch zusätzliche Bildinformationen. Vor allem Automobil-, Haushaltswaren- und Kosmetikindustrie können durch kürzere Prüfzeiten und niedrigere Investitionskosten von diesen Lösungen profitieren.

Das System wird auf der Control 2007, 8.-11. Mai, in Sinsheim (Halle 6, Stand 6306) vorgestellt.

Fachliche Anfragen:
Dr.-Ing. Norbert Bauer
Telefon: +49 9131 776-500
E-Mail: vision@fraunhofer.de
Presse-Anfragen
Fraunhofer-Allianz Vision
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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.