Optische Prüfung und Vermessung von Werkstücken

Schleifwerkzeuge herzustellen bedarf präziser Feinarbeit. Hochauflösende Bilder der Prosilica GT unterstützen den komplexen Herstellprozess, indem sie Bilder für die optische Prüfung und Vermessung liefern.

Nur wenn eine (Diamant-)Schleifscheibe die vorgegebene Oberflächenstruktur und Form besitzt, kann das Schleifwerkzeug optimal in den vorgesehenen Schleifmaschinen genutzt werden.  Um die Qualität der verbauten Werkzeuge sicherzustellen, fertigen i.d.R. Wälzschleifmaschinen-Hersteller nicht nur die Maschinen, sondern stellen auch für diese Maschinen ihre eigenen Schleifwerkzeuge her.

Diese werden anhand von präzisen CAD-Zeichnungen gefertigt. Bereits während der Herstellprozesse muss kontinuierlich ein Abgleich zwischen Werkstück und zugehöriger CAD-Zeichnung erfolgen. Um die fehlerfreie Produktion der Schleifscheiben zu gewährleisten, kommt ein automatisches Qualitätsprüfungssystem für die optische Prüfung von Werkstücken zum Einsatz. Das System wurde von der ASinteg GmbH entwickelt. Das Unternehmen mit Firmensitz in Schwerin ist auf Anwendungsentwicklung und Systemintegration im Bereich der industriellen Bildverarbeitung und der intelligenten Bildanalyse spezialisiert. Ihr Qualitätsprüfsystem sind mit Kameras von Allied Vision ausgestattet.

Hochgenaue Vermessungen

Im laufenden Produktionsprozess der Diamant-Schleifscheiben generiert die 16,0 Megapixel Prosilica GT4905 kontinuierlich hochauflösende Bilder. Ausgestattet mit ON Semiconductor KAI-16050 TRUESENSE Gen 2 CCD-Sensor liefert die Kamera hervorragende Bildqualität. Bei voller Auflösung erreicht die Kamera eine Framerate von 7,5 fps. Die Kombination von telezentrischen Objektiven, telezentrischer Beleuchtung und der hochauflösenden Prosilica GT4905 ermöglicht hochgenaue Vermessungen, die die Grundlage des optischen Prüfsystems bilden.

Die gelieferten hochauflösenden Bilder werden live mit den Daten der CAD-Zeichnung abgeglichen, indem sie optisch übereinandergelegt werden. Diese Bildanalyse und der optische Abgleich geschieht in der von ASinteg entwickelten Software, die hierzu eigens programmierte Auswertungsalgorithmen heranzieht. Jede noch so kleinste Abweichung wird erfasst. Mit einer Genauigkeit von bis zu 5,5 µm wird das reale Objekt vermessen, so dass feinste Abweichungen bereits beim Herstellprozess festgestellt und korrigiert werden können. Mit der erfolgreichen Kontrolle entfällt eine eventuelle Nachbearbeitung auf einem separaten Vermessungssystem und Zeit wird gespart.

Kontinuierlicher Abgleich für ein fehlerfreies Endergebnis

Ebenfalls mithilfe der von ASinteg entwickelten Software wird aus den aufgezeichneten Umrissen eine Hüllkurve berechnet und diese in eine ASCII-Datei ausgegeben. Die Hüllkurve wird bei einer Rotation der Scheibe durch mehrere Bildaufnahmen der aufgenommenen äußeren Körperkanten der Diamantscheibe erzeugt. Sie wird als die Diamantscheibe zu umhüllende Kurvenschar genutzt und stellt damit die maximale Außenkontur des Körpers dar. Dabei kann bestimmt werden, ob die Berechnung auf einer oder n Messungen basieren soll.
Verschiedene produzierte und in Maschinen verbauten Werkzeuge können mit Hilfe des Qualitätsprüfsystems geprüft und präzise hergestellt werden.  

Hersteller von Wälzschleifmaschinen sparen dadurch Arbeits- und Rüstzeiten ein, die bei der Verwendung von Messmaschinen ohne vergleichbares automatisches optisches Prüfsystem anfallen würden. Im System müssen lediglich die entsprechenden CAD-, bzw. DXF-Daten des zu prüfenden Werkstücks aufgerufen werden. Stimmen Umrisse und Beschaffenheit nicht mit den Vorgaben überein, können feine Nacharbeiten durchgeführt werden.