Усовершенствованное 3D-лазерное сканирование обнаруживает дефекты краски на металлических поверхностях

20
февраль

Использование 3D-лазерного сканирования для анализа дефектов краски на металлических поверхностях

• Автор:Брайан МакМоррис.
• Покраска коботом
• Комментарий:0

Автор Брайан МакМоррис

Президент ООО «Футура Автоматизация»

Подпишитесь на LinkedIn

Производитель на Среднем Западе США производит рулонные двери и закупает предварительно экструдированные металлические полосы или планки, которые перед сборкой подготавливаются и окрашиваются. Производитель обратился к Дону Недведу из Futura Automation, LLC в поисках решения своих проблем с качеством. Процесс покраски состоит из слоев краски и завершается прозрачным слоем. После процесса окраски/прозрачного покрытия планки собираются в цельную дверь и визуально проверяются людьми на наличие дефектов краски и вмятин на металле. #Дефекты краски обычно представляют собой частицы пыли в прозрачном покрытии, заметные невооруженным глазом. Но во многих случаях такие дефекты при такой небольшой высоте едва можно ощутить на ощупь.

Эти небольшие дефекты теперь выявляются после сборки, поэтому, чтобы сохранить ресурсы, уже затраченные на готовую сборку, дефекты шлифуются и полируются вручную. Неудивительно, что этот процесс является узким местом ежедневного выпуска готовой продукции. Клиент ищет решение, позволяющее осмотреть окрашенную поверхность и либо а) удалить дефектные планки из процесса сборки для автоматической шлифовки, либо Б) использовать робота или кобота для обнаружения и повторной обработки дефектных участков путем шлифовки или полировки.

Futura Automation в сотрудничестве с экспертом по лазерному контролю Джейком Хефнером разработала решение, которое позволяет легко находить и идентифицировать аномалии на окрашенной поверхности, как частицы в прозрачном покрытии, так и вмятины. (Предлагается сканировать вмятины перед любым процессом отделки.) Во-первых, вот изображения в оттенках серого и высоты одной из окрашенных частей. Для этого приложения мы будем использовать #LJX8080 и 3D-контроллер. Точность этой модели составляет 12,5 микрон, или примерно 1/8 человеческого волоса. Все инструменты и вычислительная мощность, необходимые для этого приложения, содержатся в контроллере. Системе потребуется только монитор для просмотра изображений и данных.

Ниже представлен увеличенный вид дефекта, а также 2D-профиль дефекта, который показывает измерение ширины и высоты на цветовой шкале, охватывающей диапазон 300 микрон (от -14,7 мм до -14,4 мм).

Наш инструмент обнаружения дефектов собирает данные о высоте, а затем преобразует их в оттенки серого (обычно изображаемые в виде цветов для лучшего понимания человеком), чтобы мы могли определить контраст. Это сложная технология, но по сути инструмент берет диапазон высоты, скажем, от 0 мм до 1 мм, и назначает наименьшее значение, в этом примере 0 мм, для оттенка «0» или полностью черного цвета, а самое высокое значение, 1 мм, назначает для оттенка «255» или полностью белого цвета. Данные о высоте между самой низкой и самой высокой высотой затем присваиваются оттенкам серого между оттенком «0» и оттенком «255». На основе этих данных о высоте, преобразованных в оттенки серого, лазерный сканер может выявить определенные изменения контрастности, чтобы обнаружить такие дефекты, как царапины, вмятины и выпуклости, а также посторонние частицы. Ниже приведено изображение окрашенной детали со знаком плюс, обозначающим дефект, который мы научили систему выявлять. Мы можем настроить размер сегмента (размер дефекта) и уровень дефекта (глубина дефекта), чтобы обнаруживать только те дефекты, которые считаются неприемлемыми. Мы также можем установить ограничения на размер и количество дефектов детали.

Ниже представлен контрастный вид дефекта. Это показатель того, что на самом деле видит профилировщик, выявляя дефект и оценивая его.

Мы приложили еще несколько изображений различных дефектов, которые мы отсканировали, и их профиль. Если вы хотите, чтобы Futura Automation просканировала ваши детали на наличие дефектов, мы будем рады провести проверку концепции перед разработкой вашей производственной системы.