Geavanceerde 3D Laserscanning Detecteert Verfdefecten op Metaaloppervlakken

Gebruik van 3D Laserscanning om Verfdefecten op Metaaloppervlakken te Analyseren

20 februari

Door Brian McMorris
President bij Futura Automation, LLC
Abonneer op LinkedIn

Een fabricant in het Midden-Westen van de VS produceert roldeuren en koopt voorgeperforeerde metalen stroken, of lamellen, die voorbereid en geschilderd worden vóór montage. De fabrikant benaderde Futura Automation, LLC's Don Nedved op zoek naar een oplossing voor hun kwaliteitszorgen. Het verfproces bestaat uit lagen verf en wordt afgerond met een klarcoat. Na het verf/klarcoat proces worden de lamellen gemonteerd tot een complete deur en visueel geïnspecteerd door mensen op verfdefecten en dents in het metaal. #Verfdefecten zijn typisch stofdeeltjes in de klarcoat en waarneembaar voor het menselijk oog. Maar vaak kunnen dergelijke defecten met zo laag profiel nauwelijks worden gevoeld door de menselijke aanraking.

Deze lichte defecten worden nu geïdentificeerd na montage, dus om de al uitgegeven middelen op de afgeronde montage te behouden, worden de defecten nat gezand en handmatig gepolijst. Het is geen verrassing dat dit proces de knelpunt is van de dagelijkse doorvoer van afgerond product. De klant zoekt een oplossing om het geschilderde oppervlak te inspecteren en ofwel A) defecte lamellen uit het montageproces te verwijderen voor geautomatiseerd heroppervlakken, ofwel B) een robot of cobot te gebruiken om de defecte gebieden te lokaliseren en te heroppervlakken door sanderen of buffen.

Futura Automation, in samenwerking met laser inspectie expert, Jake Haefner, heeft een oplossing ontworpen die gemakkelijk afwijkingen in het geschilderde oppervlak kan vinden en identificeren, zowel deeltjes in de klarcoat als dents. (Het is voorgesteld om te scannen op dents vóór elk afwerkingsproces.) Eerst, hier zijn grijswaarde en hoogtebeelden van een van de geschilderde stukken. We zullen de #LJX8080 en 3D controller voor deze toepassing gebruiken. Dit model is nauwkeurig tot 12,5 micron, of ongeveer 1/8de van een menselijk haar. Alle tools en verwerkingskracht die nodig zijn voor deze toepassing zijn in de controller opgenomen. Het systeem zal alleen een monitor vereisen voor het bekijken van de beelden en data.

Hieronder is een ingezoomde weergave van een defect alsook een 2D profiel over het defect dat de breedte en hoogte meting toont op een kleurenschaal die een span van 300 micron bedekt (-14,7mm tot -14,4mm).

Ons defect tool vangt de hoogtedata en converteert het vervolgens naar grijswaarden (doorgaans geïllustreerd als kleuren voor beter menselijk begrip) zodat we contrast kunnen identificeren. Het is complexe technologie, maar in essentie neemt het tool een hoogtebereik, laten we zeggen bijvoorbeeld 0mm tot 1mm, en wijst de laagste waarde, in dit voorbeeld 0mm, toe aan tint "0" of volledig zwart en wijst de hoogste waarde, 1mm, toe aan tint "255" of volledig wit. De hoogtedata tussen de laagste en hoogste hoogte wordt vervolgens toegewezen aan grijswaarden tussen tint "0" en tint "255". Op basis van deze hoogtedata geconverteerd naar grijswaarden, kan de laserscanner bepaalde contrastveranderingen identificeren om defecten te vinden zoals krassen, dents, bulten, en vreemde deeltjes. Hieronder is een beeld van een geschilderd onderdeel met een plus-teken die het defect markeert dat we het systeem leerden te identificeren. We kunnen de segmentgrootte (Defectgrootte) en defectniveau (Defectdiepte) aanpassen om alleen defecten op te pikken die onacceptabel worden geacht. We kunnen ook limieten instellen op de grootte en hoeveelheid defecten op het onderdeel.

Hieronder is een contrastweergave van het defect. Dit is representatief voor wat de profiler daadwerkelijk ziet bij het identificeren en beoordelen van het defect.

We hebben een paar meer beelden van diverse defecten die we gescand hebben en hun profielweergave bijgevoegd. Als u wilt dat Futura Automation uw onderdelen scant om defecten te vinden, zijn we graag bereid een Proof of Concept uit te voeren vóór het ontwikkelen van uw productiesysteem.