Oberflächeninspektion mit Bildverarbeitung

Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung

Was ist Oberflächeninspektion?

Die Oberflächeninspektion ist ein Verfahren zur Überprüfung von Oberflächen auf Fehlstellen, Unregelmäßigkeiten oder Abweichungen. Diese Inspektion ist entscheidend für die Qualitätssicherung in der Produktion.

 

Methoden der Oberflächeninspektion

Für die optischen Prüfung von Oberflächen können zum einen mit schnellen 2D-Verfahren zweidimensional ausgeprägte Fehler identifiziert werden wie z. B. Verschmutzungen, Verfärbungen, Glanzgrad. Auch dreidimensional ausgeprägte Fehler können unter Verlust ihrer Höhen- oder Tiefencharakteristik untersucht werden, solange sie sich kontrastreich darstellen lassen.

Daneben ist mit 3D-Verfahren die flächenhafte Erfassung der geometrischen (»dreidimensionalen«) Beschaffenheit von Oberflächen und deren Auswertung möglich, einschließlich der Charakterisierung dreidimensionaler Fehler, zunehmend bis in den Nanometerbereich.

Die Eigenschaften und Materialien der zu prüfenden Oberflächen nehmen ständig zu. So können heute farbige, gemusterte, transparente, reflektierende, teilspiegelnde und vollständig spiegelnde Oberflächen mit industrieller Bildverarbeitung geprüft werden.


Funktionsweise der Oberflächeninspektion?

Die Oberflächeninspektion erfolgt, indem vereinfacht ausgedrückt der Prüfling unter einer Kamera positioniert und geeignet beleuchtet wird. Die Kamera nimmt die gewünschten Größen oder Eigenschaften des Prüflings auf (»Bildaufnahme«) und im Prozess der »Bilddatenauswertung« werden die gewonnenen Sensordaten ausgewertet und entsprechend dargestellt.

Der jeweilige Systemaufbau hängt im Bereich der Oberflächeninspektion stark von den Eigenschaften der Prüfobjekte ab. Je nachdem, ob das Bauteil eben, gekrümmt, stark glänzend, usw. ist, muss ein entsprechender Systemaufbau gewählt werden, wobei insbesondere auch der geeigneten Beleuchtung große Bedeutung zukommt.

Beispiele der optischen Prüfung von Oberflächen

  • Inspektion von Kfz-Rädern (Kratzer, Abplatzer)
  • Inspektion von Deckenplatten
  • Inspektion von Bohrungen
  • Inspektion von Gehäusen hydraulischer Drehmomentwandler
  • Inspektion von Holzplatten
  • Inspektion von Stoßfängern (Kratzer, Dellen..)
  • Inspektion von Leder (Kuhhäute, hinsichtlich Fehlern, Unregelmäßigkeiten, Abweichungen…)
  • Inspektion von Schüttgütern wie Kunststoffgranulat, Tabak, Tee, Kräuter, Trockengemüse, Trauben, Glasscherben, Mineralien
  • Detektion von Einschlüssen und Luftblasen
  • Sichtprüfung von Blistern für Dragees und Tabletten
  • Prüfung gekrümmter Oberflächen im Durchlauf
  • Oberflächenprüfung von Drähten, Rohren und Stangen

 

Verfahren und Einsatzgebiete der Oberflächeninspektion

Je nach Aufgabenstellung kommen unterschiedliche Verfahren in Frage:

Typische Einsatzgebiete der Oberflächeninspektion

  • Detektion von Anomalien, Fehlstellen, Abweichungen, Verunreinigungen
  • Analyse von Farbe, Texturen, Rauheiten, Oberflächentopopgraphien

Realisierte Projekte zur Oberflächeninspektion