Geavanceerde 3D-laserscanning detecteert lakdefecten op metalen oppervlakken

20
februari

3D-laserscannen gebruiken om verfdefecten op metalen oppervlakken te analyseren

• Door:Brian McMorris
• Cobot-overspuiten
• Commentaar:0

Door Brian McMorris

President bij Futura Automation, LLC

Abonneer u op LinkedIn

Een fabrikant uit het middenwesten van de VS produceert roldeuren en koopt voorgeëxtrudeerde metalen strips, of latten, die voorafgaand aan de montage worden voorbereid en geverfd. De fabrikant benaderde Don Nedved van Futura Automation, LLC op zoek naar een oplossing voor hun kwaliteitsproblemen. Het verfproces bestaat uit verflagen en wordt afgewerkt met een blanke lak. Na het lak-/blanke lakproces worden de lamellen tot een complete deur samengevoegd en door mensen visueel geïnspecteerd op lakdefecten en deuken in het metaal. #Lakdefecten zijn doorgaans stofdeeltjes in de blanke lak en zijn waarneembaar voor het menselijk oog. Maar vaak zijn dergelijke defecten bij zo'n laag hoogteprofiel nauwelijks voelbaar door de menselijke aanraking.

Deze kleine defecten worden nu na de montage geïdentificeerd. Om de middelen die al aan de voltooide montage zijn besteed te behouden, worden de defecten handmatig nat geschuurd en gepolijst. Het is geen verrassing dat dit proces de bottleneck vormt voor de dagelijkse doorvoer van eindproducten. De klant is op zoek naar een oplossing om het geverfde oppervlak te inspecteren en ofwel A) defecte lamellen uit het assemblageproces te verwijderen voor automatisch opnieuw aanbrengen van het oppervlak, of B) een robot of cobot te gebruiken om de defecte gebieden te lokaliseren en opnieuw te bedekken door te schuren of polijsten.

Futura Automation heeft in samenwerking met laserinspectie-expert Jake Haefner een oplossing ontworpen waarmee gemakkelijk afwijkingen in het geverfde oppervlak kunnen worden opgespoord en geïdentificeerd, zowel deeltjes in de blanke lak als deuken. (Er is voorgesteld om voorafgaand aan het afwerkingsproces te scannen op deuken.) Ten eerste zijn hier grijswaarden- en hoogteafbeeldingen van een van de geschilderde stukken. Voor deze toepassing gebruiken we de #LJX8080 en de 3D-controller. Dit model is nauwkeurig tot op 12,5 micron, oftewel ongeveer 1/8e van een mensenhaar. Alle tools en verwerkingskracht die nodig zijn voor deze toepassing bevinden zich in de controller. Het systeem heeft alleen een monitor nodig om de beelden en gegevens te bekijken.

Hieronder ziet u een ingezoomde weergave van een defect en een 2D-profiel over het defect dat de breedte- en hoogtemeting toont op een kleurenschaal die een bereik van 300 micron bestrijkt (-14,7 mm tot -14,4 mm).

Onze defecttool legt de hoogtegegevens vast en converteert deze vervolgens naar grijstinten (doorgaans weergegeven als kleuren voor een beter menselijk begrip), zodat we contrast kunnen identificeren. Het is complexe technologie, maar in wezen neemt het gereedschap een hoogtebereik, laten we zeggen bijvoorbeeld 0 mm tot 1 mm, en wijst de laagste waarde, in dit voorbeeld 0 mm, toe aan tint “0” of volledig zwart en wijst de hoogste waarde, 1 mm, toe aan tint “255” of volledig wit. De hoogtegegevens tussen de laagste en hoogste hoogte worden vervolgens toegewezen aan grijstinten tussen tint “0” en tint “255”. Op basis van deze hoogtegegevens, omgezet in grijstinten, kan de laserscanner bepaalde contrastveranderingen identificeren om defecten zoals krassen, deuken en uitstulpingen en vreemde deeltjes te vinden. Hieronder ziet u een afbeelding van een geverfd onderdeel met een plusteken dat het defect aangeeft dat we het systeem hebben leren identificeren. We kunnen de segmentgrootte (Defectgrootte) en het defectniveau (Defectdiepte) aanpassen om alleen defecten op te pikken die als onaanvaardbaar worden beschouwd. We kunnen ook limieten stellen aan de omvang en het aantal defecten van het onderdeel.

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

We hebben nog een paar afbeeldingen bijgevoegd van verschillende defecten die we hebben gescand, en hun profielweergave. Als u wilt dat Futura Automation uw onderdelen scant om defecten op te sporen, voeren wij graag een Proof of Concept uit voordat we uw productiesysteem ontwikkelen.