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 Hohlrauminspektion in Lagerbuchsen
System zur Hohlrauminspektion und zum Prüfen langer Bohrungen
Inspection of hollow cavities
Die visuelle Prüfung von Bohrungen bzw. Hohlräumen stellt im Bereich der Qualitätskontrolle ein besonderes Problem dar.
Im Rahmen eines Industrieauftrages der Aluminiumgießerei Erlau GmbH, Hildburghausen wurde ein kostengünstiges System zur Detektion von Oberflächenfehlern durch aufgebohrte Lunker (Hohlräume im Material) auf der Innenseite von langen Bohrungen entwickelt. Die Aufgabenstellung umfasste die Entwicklung einer geeigneten Gerätetechnik zur Abbildung der Innenwandung der Bohrung, die Erstellung von Algorithmen zur Detektion von Lunkern und die Schaffung einer Bedien- und Steuersoftware zur Einrichtung des Systems, der Visualisierung des Ablaufes und der Prüfergebnisse, sowie die Einbindung in die Maschinensteuerung.
Musterteile Lagerbuchsen Realisiertes System zur Inspektion von langen Bohrungen in Aluminiumguss
Musterteile der Lagerbuchsen (links) und realisiertes System zur Inspektion von langen Bohrungen in Aluminiumguss (rechts)
Messstelle
Das Messsystem basiert auf dem Einsatz einer speziellen Baugruppe (Abbildungsmodul), die die Bohrung durchfährt und die abschnittsweise Aufnahme der Bohrungsinnenwandung ermöglicht. Außerhalb der Bohrung nimmt eine feststehende Kamera den Umfang der Bohrungswand auf. Die Baugruppen Kamera mit Objektiv sowie das bewegte Abbildungsmodul mit Beleuchtung sind gemeinsam in einem festen Abstand zueinander auf einem Schlitten montiert. Die Bewegung wird durch eine motorische Lineareinheit, die den jeweiligen Prüfling in der Messstation verfährt, realisiert. Hohe Wirtschaftlichkeit garantieren die eingesetzten Standardkomponenten für die Bildaufnahme (Kamera- und Objektivtechnik), die Bilddatenverarbeitung (Standard-PC) sowie das Handling (Verfahreinheit). Die Komponenten des Abbildungsmoduls wurden hierbei kundenspezifisch entworfen.
Die Inspektion der abgebildeten 90 mm langen Buchse wurde auf einem Rundschalttisch mit einer Taktzeit von 3 Sekunden realisiert. Das Messsystem wurde doppelt installiert, so dass man zwei Buchsen parallel prüfen kann. In der genannten Taktzeit sind die Zeiten für Zustellung und Abtransport der Buchse, Durchfahren der Bohrung und Rückstellen des Antriebes enthalten.
Software
Die Basis der anwendungsspezifischen Applikation stellt das in unserem Hause entwickelte Programmsystem VIP-Toolkit dar. In der vorliegenden Applikation werden der Vorschub der Lineareinheit und die Bildaufnahmerate der Kamera miteinander synchronisiert, um nahtlos aneinanderpassende Bilder aufnehmen zu können. Die konzentrischen Panoramabilder der Oberflächenstreifen entzerren wir mit Hilfe einer geometrischen Transformation und erhalten so rechteckige Bilder von den Wandregionen.
Die Detektion von Oberflächenfehlern erfolgt mit Verfahren der Grauwertanalyse. Es werden Oberflächenstörungen wie Lunker, Poren und Bearbeitungsfehler gefunden. Entdeckte Fehlergebiete ordnet das Programm nach Form, Größe und Ausprägung in anwenderspezifische Fehlerklassen ein. Übliche Bearbeitungsspuren, wie Riefen und Grate, werden von der Software toleriert und nicht als Fehler gewertet. Die Software visualisiert, protokolliert und wertet die Fehler statistisch aus. Die Anpassung von Fehlerarten und Fehlergrenzen erfolgt kundenspezifisch.
Weitere Informationen
Kontakt
Dipl.-Ing. Dietmar Kollhoff, Tel.: 03677-689768-3
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