Inspektion von Metallstanzteilen
Bei der Prüfung von Stanzteilen kommen hochentwickelte Automatisierungssysteme und Bildverarbeitungstechnologien zum Einsatz.
Das Stanzen von Metall ist ein Fertigungsverfahren, bei dem Metallbleche mit Hilfe von Stanzpressen in die gewünschte Form gebracht werden. Stanzteile werden in vielen verschiedenen Industriezweigen verwendet, einer der häufigsten Anwendungsbereiche ist die Herstellung von Automobilteilen. Die Prüfung dieser Teile ist sehr wichtig, da die Qualität und Präzision der Formung der gestanzten Metallteile entscheidend für deren Funktion ist.
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Für diese Stanzteilprüfung benötigte der Kunde ein System, das Bilder von 5 verschiedenen Stanzteilen aufnimmt, wobei jedes Teil eine unterschiedliche Höhe, Breite und Tiefe aufweisen kann. Durch den Einsatz eines Bildverarbeitungssystems zur Erkennung von Rissen oder Spalten konnten Produktionsfehler minimiert, die Gleichmäßigkeit und Genauigkeit aufrechterhalten und die Einhaltung von Normen sichergestellt werden.
Auswahl von Bildverarbeitungskameras für die Inspektion von Stanzteilen
Für das Prüfsystem der Stanzteile haben wir zunächst die beste Industriekamera ausgewählt.
Auf Basis der Kundenspezifikation haben wir die 12.3MP USB3 Kamera ME2P-1230-23U3M empfohlen. Wir entschieden uns für die USB3-Kamera-Schnittstelle, da die Entfernung zwischen PC und Kamera weniger als 5 Meter beträgt. Wenn die Entfernung zwischen PC und Kamera unter 4,6 Metern liegt, empfehlen wir immer unsere USB3-Kameras, um von den niedrigeren Preisen und der viermal höheren Bandbreite im Vergleich zu unseren GigE-Kameras zu profitieren.
Monochrome Kameras sind dreimal so lichtempfindlich wie vergleichbare Farbkameras. Bei dieser Inspektion von Stanzteilen ist der Einsatz einer Monochromkamera vorteilhaft, um Fehler wie sichtbare Risse oder Brüche zu erkennen. Da sich die Teile auf einem Förderband mit einer Geschwindigkeit von 1,5 m/s bewegen, wird der Einsatz einer Global-Shutter-Kamera empfohlen. Global Shutter werden für Objekte in Bewegung eingesetzt, während unsere Rolling Shutter für Objekte verwendet werden, die während der Aufnahme stillstehen.
Der Kunde war sich nicht sicher, welche Auflösung die Kamera haben sollte. Gerne haben wir diese berechnet: Das kleinste zu erkennende Detail hatte eine Größe von 2 x 2mm, das benötigte Sichtfeld beträgt 1700x1700mm Ausgehend von 3 Pixeln pro kleinstem Detail wurden mindestens 2550x2550 Pixel benötigt. Dies ergibt eine rechnerische Systemauflösung von 0,667mm/Pixel.
Unsere 12.3MP Kamera mit dem Sony IMX304 Sensor hat eine Auflösung von 4096x3000 Pixel. Damit ist die minimale vertikale Pixelanzahl erfüllt, durch das Sensorformat ist somit auch die horizontale Pixelanzahl erfüllt.
Die Wahl des richtigen Objektivs für den Sensor IMX304 von Sony
Die für diese Stanzteilprüfung ausgewählte Kamera verwendet einen Sony IMX304 Sensor. Dieser Sensor hat das 1.1"-Format. Um das beste Objektiv für diese Kamera und die Anforderungen des Kunden zu bestimmen, haben wir unseren Objektivrechner verwendet. Für die korrekte Berechnung des Objektivs müssen wir das erforderliche horizontale Sichtfeld (hFOV) und den Arbeitsabstand (WD) kennen. Der Kunde benötigte ein Sichtfeld von 1700x1700mm. Da der Kamerasensor nicht quadratisch ist, müssen wir das horizontale Sichtfeld vergrößern, um das gesamte vertikale Sichtfeld abzudecken. Bei einem horizontalen FOV von 2300mm und einem Arbeitsabstand von ca. 992mm ergibt sich ein FOV von 2322x1700mm. Die empfohlene Brennweite ist 6mm, so dass unser VA-LCM-10MP-06MM-F1.8-110 die beste Option für diese Anwendung ist. Der Kunde kann dann in der Software der Kamera eine Region of Interest (ROI) definieren, um das gewünschte Sichtfeld von 1700 x 1700mm zu erhalten.
Lens Calculator
Beleuchtung für Stanzteilinspektion
Metallstanzteile neigen je nach ihrer Oberfläche zu starker Reflexion. Stanzteile werden verschiedenen Bearbeitungsvorgängen unterzogen, z. B. Umformen, Schneiden, Lochen und dergleichen. Dies kann dazu führen, dass Bereiche dieser Teile mehr oder weniger stark glänzen. Eine geeignete Bildverarbeitungsbeleuchtung ist in diesen Fällen sehr wichtig, um alle feinen Details und Defekte zu erfassen. Für kleinere Objekte ist eine Dombeleuchtung die beste Wahl, da sie sehr vielseitig und ideal für die Prüfung von Oberflächenfehlern an Metallteilen ist.
Da die zu prüfenden Werkstücke jedoch sehr groß sind, empfehlen wir für diese Stanzteilprüfung eine Anordnung aus mehreren Bar Lights. Zusätzlich empfehlen wir die Installation einer Einhausung, die zur Verbesserung der Beleuchtung durch diffuse Reflexion auf der Innenseite weiß gestrichen ist.
Neben unseren Standardprodukten bieten wir auch kundenspezifische Beleuchtungen an. So finden wir für jedes Projekt die passende Lösung. In diesem Artikel über LED-Industriebeleuchtung finden Sie Informationen über unsere verschiedenen Beleuchtungstypen. Außerdem wird kurz erläutert, für welche Anwendungen sich diese eignen.
Bildverarbeitungssoftware zur Inspektion von Metallstanzteilen
Wir empfehlen unseren Kunden, vor der Auswahl einer Bildverarbeitungssoftware zunächst die optischen Komponenten zu bestimmen. Nachdem wir die beste Kamera-, Objektiv- und Beleuchtungslösung für die Inspektion von Stanzteilen gefunden hatten, empfahlen wir die Software Zebra Aurora Vision Studio 5. Die kostenlose Testversion Aurora Vision Studio 5 lite ist in unserem Webshop erhältlich. Damit kann zunächst getestet werden, wie die Kameraintegration und erste Analysen funktionieren. Die Lite-Version ist teilweise im Funktionsumfang eingeschränkt, es können aber Bilder erfasst, gespeichert und analysiert werden, um das Programm auszuprobieren. Wenn die Testversion nach ausgiebigen Tests geeignet erscheint, aber noch abschließende Leistungstests oder spezielle Funktionen ausprobiert werden sollen, ermöglichen wir dies gerne. So können wir in diesen Fällen auch eine 30-Tage-Testversion des Vollprogramms anbieten.
Mit Zebra Aurora konnte der Kunde das Live-Bild mit einem gespeicherten Satz von Bildern vergleichen, um Fehler zu finden und Details zu vermessen, um sicherzustellen, dass das Produkt den gewünschten Spezifikationen entspricht.
Zebra Aurora ist ein großartiges Werkzeug, da es für Bildverarbeitungsingenieure entwickelt wurde, um Anwendungen ohne Kenntnisse einer höheren Programmiersprache zu entwickeln. Außerdem gibt es eine Vielzahl von Softwarepaketen, mit denen die Software an Ihre speziellen Bedürfnisse angepasst werden kann. Darüber hinaus organisieren wir regelmäßig Schulungen und nehmen gerne Bilder und Dokumente entgegen, um kostenlose Beispielprogramme zu erstellen.
Unterstützung bei der Stanzteilprüfung
Wir wissen, dass jedes Projekt anders ist; die Teile können größer oder kleiner sein, die Inspektion kann einfacher oder komplexer sein, der Arbeitsabstand oder das Sichtfeld können unbekannt oder unveränderlich sein. Wir helfen Ihnen, die beste Kamera, das beste Objektiv, die beste Beleuchtung und die beste Software für Ihre spezielle Anwendung zu finden. Kontaktieren Sie uns, indem Sie das untenstehende Formular ausfüllen. Wir beraten Sie gerne über die für Sie und Ihr Projekt am besten geeignete Hardware zur Prüfung von Stanzteilen.
