14.07.2014

© Verlag Stahleisen GmbH

Inspizieren von Gussteilen effiziente Oberflächenprüfung mit der highspeed RazerCam

Im Bereich der Produktion und Bearbeitung von Gussteilen können verschiedenste Fehler an der Oberfläche entstehen. Dazu zählen z. B. Lunker, Poren, Kratzer, Ausbrüche oder Grate, usw. Defekte dieser Art können die Funktion der Gussteile beeinflussen und müssen daher frühzeitig erkannt und aussortiert werden. Gussteile werden nicht nur für den bekannten Bereich des Fahrzeugbaus hergestellt, sondern auch für Branchen wie Heizungs-, Sanitär- und Elektrotechnik. Die Forderung der Kunden nach einer Null-Fehler-Qualität bringt viele Hersteller dazu, optische Kontrollen wie z. B. Vision Sensoren von EVT, Karlsruhe, einzusetzen. Dabei stellen Gussteile aufgrund ihrer Formen- und Oberflächenvielfalt manch einen Bildverarbeiter vor große Aufgaben. Dazu zählen vor allem drei große Hürden die es zu bewältigen gilt. Erstens, die passende Beleuchtung, da manche Oberflächen reflektieren und auch je nach Defekt die Beleuchtung unterschiedlich sein kann. Zum Beispiel sind Kratzer am besten mit einer flach einfallenden Dunkelfeldbeleuchtung zu sehen, während Lunker und Poren eine diffuse Auflichtbeleuchtung benötigen. Zweitens, besitzen Gussteile meist eine komplexe Außenkontur und sind nicht geradlinig begrenzt. Und drittens, gibt es z. B. mit dem Kokillenguss die Möglichkeit mit Losteilen, Sand- oder Stahlkernen sowie Einlegeteilen zu arbeiten und dadurch Bauteile mit zufälliger Oberflächenstruktur herzustellen.


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Die Trennung zwischen regulärer Textur und Fehlern stellt daher eine besondere Herausforderung da. EVT hat nun für solch komplexe Oberflächen, wie bei der Prüfung von Gussteilen die RazerCam entwickelt. Das System ist gerade für den Einsatz bei hoher Typenvielfalt ausgelegt. Zudem arbeitet es auch bei Oberflächen, die aufgrund ihrer Geometrie oder Beschaffenheit als schwierig gelten, absolut effizient. Durch die frei programmierbaren FPGAs und den beiden Dual Core ARM Cortex A9 Prozessoren der Kamera können die eingezogenen Bilder bereits bei der Bildaufnahme vorverarbeitet werden. Bei der Prüfung werden eine Reihe von Verarbeitungsschritten durchgeführt. Als erster Schritt gilt es die Umrisse des Gussteils zu finden. Dies dient einerseits dazu, den Prüfbereich einzuschränken und andererseits Formfehler zu detektieren. Der zweite Schritt ist die Texturanalyse. Die Prüfflächen weisen eine starke Textur auf. Um Fehler in dieser Textur zu vermeiden, wird diese vorher charakterisiert. Jede Abweichung ist dann ein potenzieller Fehler. Durch die FPGAs können auch kleinste Fehler noch in Echtzeit erkannt werden und damit auch anspruchsvolle Oberflächen geprüft werden. Mit der EyeVision Software, wird die RazerCam als EyeCheck 4000 angeboten und enthält alle Vorzüge dieser Smart-Kamera-Serie: Drag-and-Drop-Programmierung sowie schnelle und unkomplizierte Integration in Maschinen.


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