InDeep-Solutions hat sich auf Komplettlösungen für die Qualitätskontrolle in der Produktion und industriellen Prozessüberwachung spezialisiert, wobei der Schwerpunkt auf der Inline-Inspektion in verschiedenen Produktionslinien liegt. TI Fluid Systems produziert Bandstahl für die Automobilindustrie, der zu Rohren für Brems- und Kraftstoffleitungen weiterverarbeitet wird. Je nach Spezifikation des Endkunden werden diese Stahlbänder mit Kupfer oder Nickel beschichtet. Früher verwendete TI Fluid Systems ein kamerabasiertes System, das in 3m Höhe über den Stahlbändern angebracht war. Dieses erforderte jedoch eine komplexe Kalibrierung und war häufig ungenau, was zu zahlreichen falschen Erkennungen und Betriebsunterbrechungen führte. Dies machte die Entwicklung einer zuverlässigeren Inspektionslösung erforderlich.
Contact Image Sensor als Lösung
Das neue Inspektionssystem musste in der Lage sein, jedes potenzielle Loch mit einer Größe von mindestens 1mm in den Stahlbändern zu erkennen, die sich mit einer Geschwindigkeit von 95m/min (=1,58m/s) bewegen. Angesichts der kritischen Anwendung der Stahlbänder für Brems- und Kraftstoffsysteme in Kfzs ist die genaue Erkennung von Löchern entscheidend, um schwerwiegende Folgen zu vermeiden. InDeep experimentierte zunächst mit einem Laser-Profiler, um die Prüfanforderungen zu erfüllen. Die Tests ergaben jedoch, dass die Frequenz und Auflösung nicht ausreichten, um, die von TI Fluid Systems geforderten kleinen Löcher zu erkennen. Auf der Suche nach einer passenden Lösung wandte man sich an Phil-vision.
Die Vision-Spezialisten schlugen vor, den Contact Image Sensor (CIS) AxCIS von Teledyne Dalsa zu nutzen und eine alternative Beleuchtung einzusetzen. Daraufhin entschied sich InDeep den CIS zu testen und wählte den AxCIS Mono (18628×2). In Kombination mit einem Xtium2 CameraLink HS Frame Grabber ermöglicht der Sensor einen kleinen Arbeitsabstand und eine vereinfachte Installation. Durch die Datenverbindung über Lichtwellenleiter eignet sich der Sensor auch für den Einsatz in rauen Umgebungen. Der CIS mit einer Erfassungsfrequenz von 10kHz ermöglicht eine minimale Auflösung von 0,15mm in Fahrtrichtung. Die Auflösung über die Breite des Stahlbandes liegt bei 0,022mm. Die Messungen werden in Blöcken von 4.000 Zeilen erfasst, verarbeitet und blockweise übertragen. Dadurch wird die CPU-Last reduziert und gleichzeitig eine Reaktionszeit von 0,4sec beibehalten. Jedes erzeugte Bild wird sofort nach seiner Freigabe analysiert. Während der Verarbeitung wird parallel das nächste Bild erzeugt.
Tests und Ergebnisse
InDeep hat umfangreiche Tests durchgeführt, welche die Zuverlässigkeit des Systems bei der Erkennung der Löcher ohne jegliche Fehlalarme belegen. Die erreichte Auflösung übertrifft die des alten Systems, gleichzeitig wurde die Zahl der Fehlalarme deutlich reduziert. Darüber hinaus ist das System in der Lage, die Position jedes Lochs genau zu bestimmen. Zudem wurde für den Kunden eine maßgeschneiderte Software entwickelt, die hochauflösende Bilder liefert und die Fehlererkennung durch spezielle Funktionen zur Hervorhebung verbessert. Die Fehlererkennung basiert auf dem Überschreiten von Schwellenwerten. Zunächst wird die Kante als der erste Punkt unterhalb des in der Registerkarte Konfiguration angegebenen Pegels definiert. Löcher werden dann erkannt, wenn der Wert, den festgelegten Maximalwert überschreitet. Aufgrund der hohen Auflösung und der geringen Größe der Löcher werden die Fehler mit einem roten Rechteck markiert, damit die Bediener wissen, wo sie suchen müssen. Die Software kann die letzten zehn erkannten Löcher anzeigen. Außerdem werden erkannte Fehler sechs Monate lang gespeichert.
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