Bildverarbeitung in 3D-Streifenprojektionsverfahren

Wer geometrisch anspruchsvolle Teile produziert, wird zwangsläufig mit der Frage konfrontiert, wie die optimale Qualitätssicherung der Produkte gewährleistet werden soll. Bildverarbeitungssysteme sind daher ein maßgeblicher Bestandteil für die Strategie einer 100%-Qualitätskontrolle. Bei komplex aufgebauten Teilen stoßen zweidimensionale Prüfverfahren oft an ihre Grenzen. Über die Auswertung eines Kamerabildes können Winkel oder Strecken dabei nur in einer Ebene exakt bestimmt werden. Deshalb hat SAC ein 3D-Inspektionssystem auf der Basis des Streifenprojektionsverfahrens entwickelt, das mit einer CCD-Grauwertkamera arbeitet.

Streifenprojektion ist ein Verfahren zur Ermittlung von Höheninformationen. Das Verfahren eignet sich, um ebene oder gekrümmte, reflektierende Oberflächen sowie komplexe Bauteilgeometrien mit diffusem Abstrahlverhalten zu erfassen. Vor dem ersten Prüflauf muss bei dem System eine Geometrie- sowie Farbkalibrierung vorgenommen werden. Der Kalibriervorgang ist einmalig und braucht bei gleichbleibender Komponentenanordnung nicht mehr vollzogen werden. 3D-Bild aus Streifenmuster Mittels eines LED-Projektors werden dabei Streifen auf den Prüfling projiziert. Dabei wird die Kombination von Phasenshift- und Gray-Code-Verfahren genutzt. Das Streifenmuster wird elektronisch verschoben und mit einer CCD-Grauwertkamera in einem definierten Winkel aufgenommen. Durch Einzelaufnahmen des objektabhängig verzerrten Streifenmusters wird so eine 3D-Abbildung des Prüfobjektes erzeugt. Bei der Prüfung ist das zu inspizierende Teil stets in Ruhe, sodass Kosten für aufwendige Mechanik, z.B. Verfahrachsen, vermieden werden können. Die Auswertezeigen erreichen Werte von weniger als 1s, obwohl eine hohe Messgenauigkeit erreicht wird. System prüft individuelle Teile Durch seine Prüfeignung für ein großes Teilespektrum kann das System auch bei schwierigen Applikationen in vielen Branchen eingesetzt werden. Der Einsatz von Bildverarbeitung ermöglicht die zuverlässige Realisierung der Null-Fehler-Strategie. SAC-Systeme sind auf den Produktionsprozess abgestimmt. Außerdem sind sie jederzeit in der Lage, sich an neue Prüfkriterien anzupassen. Das gilt sowohl für die Hardware (Grauwertkamera und Projektor) als auch für die Software. Mit dem grafischen Bildverarbeitungsinterpreter Coake kann der Anwender neue Prüfkriterien definieren und einlernen. Durch das integrierte Datenmanagement, das alle Prüfprotokolle archiviert, ist zudem die Rückverfolgbarkeit für das geprüfte Produkt gewährleistet.

SAC Sirius Advanced Cybernetics GmbH
http://www.sac-vision.de

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