Beleuchtung für die industrielle Bildverarbeitung bei der Inspektion von Karosserie, Schweißnähten, Lackierung und Komponenten im Automobilbereich

Bildverarbeitungsbeleuchtung für die Inspektion im Automobilbereich

• Dunkelfeld macht Dellen auf gestanzten Karosserieteilen sichtbar.
• Diffuse Dombeleuchtung dämpft Reflexionen auf lackierten Oberflächen.
• Flachwinkel-Ringbeleuchtung und Koaxialbeleuchtung prüfen Schweißnähte.
• Silhouette durch Durchlichtbeleuchtung vermisst bearbeitete Komponenten
• Abgedeckt durch die Beleuchtungen RODER DL5, DL6, DL1 und DL3.

Die Automobilproduktion kombiniert einen hohen Durchsatz mit strengen Qualitätsanforderungen. Karosserieteile, Schweißnähte, lackierte Oberflächen und Komponenten müssen alle die optische Inspektion bestehen. Ein einziger übersehener Defekt kann Rückrufaktionen und Gewährleistungsansprüche auslösen. Daher ist eine zuverlässige Beleuchtung von entscheidender Bedeutung. Diese Seite ordnet die Hauptaufgaben der richtigen Technik zu und listet die passenden RODER Vision Beleuchtungen auf.

Die Bildqualität steht immer an erster Stelle. Sie wiederum hängt von der Beleuchtung ab. Daher bilden die richtige Geometrie, Wellenlänge und Steuerungsmethode das Fundament. Dies gilt für jede Station in der Linie.

Qualitätsherausforderungen: Umfang, Geschwindigkeit und Vielfalt

Ein modernes Werk kann Hunderte von Inspektionsstationen betreiben. Jede deckt ein anderes Material, eine andere Oberfläche und andere Defekte ab. Rohbau-Schweißlinien laufen mit hohen Taktzeiten. Lackierkabinen erfordern eine 100%ige Oberflächenabdeckung. Montagezellen mischen Metall, Kunststoff, Gummi und Elektronik.

Keine einzelne Technik funktioniert überall. Daher müssen Ingenieure die Beleuchtung auf jede Aufgabe abstimmen. Die Wahl zwischen direkter, diffuser, Dunkelfeld-, Koaxial- und Durchlichtbeleuchtung entscheidet über das Ergebnis. Konkret entscheidet sie darüber, ob der Defekt bei hoher Geschwindigkeit zuverlässig erfasst wird.

Karosserieteile-Inspektion: Oberflächen- und Lackfehler

Defekte auf gestanzten Metalloberflächen

Gestanzte Stahl- und Aluminiumbleche erfordern vor dem Lackieren sorgfältige Prüfungen. Sie können Dellen, Falten, Welligkeiten und Umformfehler aufweisen. Daher muss die Beleuchtung das Oberflächenrelief mit hohem Kontrast sichtbar machen. Dunkelfeld- oder Flachwinkelbeleuchtung ist die bevorzugte Technik.

Hier trifft das Licht in einem streifenden Winkel auf das Blech. Erhabene Defekte erzeugen dann helle Reflexionen. Währenddessen erzeugen Vertiefungen dunkle Schatten. Flache Bereiche bleiben gleichmäßig dunkel. Infolgedessen werden kleine Dellen vor diesem Hintergrund deutlich sichtbar.

Prüfung der Lackoberfläche

Nach dem Lackieren werden die Bleche erneut auf Oberflächenfehler untersucht. Dazu gehören Orangenhaut, Läufer, Absackungen, Einschlüsse und Fehlstellen. Hierfür eignet sich eine diffuse Dombeleuchtung oder eine Flachdom-Beleuchtung am besten. Da sie schattenfrei ist, unterdrückt sie glänzende Hotspots auf der glänzenden Oberfläche. Daher erscheinen Defekte ohne Blendung durch gerichtetes Licht.

Die Wahl der Wellenlänge verfeinert das Ergebnis. Weißes LED-Licht bietet einen ausgewogenen Kontrast über verschiedene Lackfarben hinweg. Bei Metalliclacken reduziert polarisiertes Licht mit einem Kamerafilter Blendungen und macht Metallpartikel sichtbar. Zudem durchdringt Nahinfrarot bei 850 nm den Klarlack. Infolgedessen erkennt es Verunreinigungen unter der Oberfläche, die bei sichtbaren Wellenlängen unsichtbar sind.

Schweißnahtprüfung: Raupe, Porosität und Spritzer

Punkt- und Nahtschweißungen sind kritische strukturelle Verbindungen. Bildverarbeitungssysteme prüfen die Größe, Form und Position des Schweißlinsendurchmessers. Sie erkennen auch Spritzer und finden Porosität oder unvollständige Bindung. Daher muss die Beleuchtung die Schweißnahtgeometrie klar freilegen.

Flachwinkel-Ringbeleuchtung bei 15° bis 30° macht die Raupengeometrie und Spritzer sichtbar. Sie arbeitet mit Schatten- und Reflexionsmustern. Koaxialbeleuchtung eignet sich im Gegensatz dazu für flache Schweißoberflächen. Konkret hilft sie, Oberflächenrisse und Porosität zu erkennen. Oftmals werden beide Techniken an einer Multi-Winkel-Station kombiniert.

Schweißprüfstationen befinden sich nahe am Schweißprozess. Daher sind Restwärme und Vibrationen vorhanden. Stroboskopische Bildgebung mit kurzer Belichtungszeit eliminiert Bewegungsunschärfe und Umgebungsstörungen. Hochintensive LED-Ringbeleuchtungen mit Stroboskopsteuerung liefern die Spitzenhelligkeit, die für Belichtungszeiten im Submillisekundenbereich erforderlich ist.

Bauteilvermessung: Bearbeitete Teile

Bearbeitete Teile erfordern eine maßliche Vermessung gegen Toleranzen. Beispiele hierfür sind Bremssättel, Achsschenkel und Zahnradrohlinge. Durchlichtbeleuchtung ist die Standardtechnik für die Profilprüfung. Die Beleuchtung befindet sich hinter dem Teil und projiziert eine scharfe Silhouette.

Das Profil wird dann mit Subpixel-Präzision aus der Silhouette-Grenze gemessen. Da der Hintergrund gleichmäßig und hell ist, spielt die Oberflächenreflexion keine Rolle mehr. Daher ist das Ergebnis dasselbe, unabhängig davon, ob das Teil glänzend, eloxiert oder beschichtet ist.

Oberflächenmerkmale erfordern einen anderen Ansatz. Bohrungsgewinde, Fasen, Oberflächenbeschaffenheit und Markierungen erfordern direkte Beleuchtung oder Koaxialbeleuchtung. Hochdichte LED-Matrixbeleuchtungen bieten ein gleichmäßiges, intensives Auflicht. Infolgedessen machen sie Grate sichtbar und verifizieren Rückverfolgbarkeitsmarkierungen. Multi-Winkel-Vorrichtungen kombinieren Ringbeleuchtungen, um Merkmale und Profil zusammen darzustellen.

Inspektion von Steckverbindern und Kabelbäumen

Steckverbinder und Kabelbäume sind komplexe, fehlersensitive Teile. Bildverarbeitungssysteme prüfen das Vorhandensein und die Position von Pins. Sie verifizieren auch den Klemmen-Sitz, die Aderfarbe, Etiketten und Dichtungen. Daher werden mehrere Beleuchtungsmodi kombiniert.

Pin- und Sitzprüfungen eignen sich für Koaxialbeleuchtung oder Flachwinkel-Ringbeleuchtung. Dies zeigt die helle Reflexion eines sitzenden Kontakts im Vergleich zum Schatten eines fehlenden Pins. Die Sortierung nach Aderfarbe erfordert weißes Licht mit hohem CRI, um die Isolationsfarben zu unterscheiden. Das Lesen von Etiketten und Barcodes nutzt hochintensives Direktlicht mit Stroboskopsynchronisation.

Zusammenfassung der Beleuchtungsauswahl.

• Gestanzte Bleche: Dunkelfeld-Flachwinkelbeleuchtung für Dellen und Falten.
• Lackierung: diffuse Dombeleuchtung, mit Optionen für polarisiertes Licht oder 850-nm-Infrarot.
• Schweißnähte: Flachwinkel-Ringbeleuchtung bei 15–30° plus Koaxialbeleuchtung, stroboskopisch.
• Bearbeitete Teile: Silhouette durch Durchlichtbeleuchtung, plus Direktlicht für Markierungen.
• Steckverbinder: Koaxial- oder Ringbeleuchtung, mit weißem Licht mit hohem CRI für Farben.

RODER Vision-Produkte für diese Anwendung.

RODER Vision Beleuchtungen decken jede der oben genannten Aufgaben im Automobilbereich ab. Die folgenden Produktfamilien sind die repräsentativsten. Jede bietet eine stabile Leistung, das HTTM©-Wärmemanagement und Trigger-Unterstützung.

Serie DL5 — Hochintensive Matrix-Beleuchtungen

Skalierbare modulare Beleuchtung für die großflächige Inspektion im Automobilbereich. Ihre Architektur in 100-mm-Schritten deckt breite Bänder und große Roboterzellen ab. Daher bietet sie eine gleichmäßige, hochintensive Lichtleistung.

Serie DL6 — Matrixbeleuchtungen mit hoher Dichte

Hochdichte Matrix mit einer schraubenlosen, leicht zu reinigenden Oberfläche für die Karosserie- und Komponenteninspektion. Ihre Leuchtdichtenhomogenität eliminiert Hotspots. Daher unterstützt sie eine zuverlässige Messung mit Subpixel-Präzision.

Serie DL1 — Kompakte Matrix-Beleuchtungen

Kompakte hochintensive Matrix mit integrierter Optik für die robotergestützte Bildverarbeitung. Daher eignet sie sich für End-of-Arm-Tooling (EOAT) und die Montageinspektion. Direkte Gehäusemontage und HTTM© für den Dauerbetrieb.

Serie DL3 — Hochintensive Matrix-Balkenbeleuchtungen

Hochintensiver Matrix-Balken für die Direktbeleuchtung in engen Räumen. Daher eignet er sich für Flachwinkel- und Direktaufbauten an Schweißnähten und Komponenten. Robustes Gehäuse für die Produktionshalle.

Alle RODER Beleuchtungen eignen sich für die industrielle Produktion. Sie akzeptieren Konstantstrom- oder PWM-Treiber und unterstützen Stroboskop-Trigger. Zudem hält das HTTM©-Wärmemanagement die Lichtleistung über den gesamten Temperaturbereich stabil. Für Tier-Lieferanten passen kompakte und OEM-Formate in robotergestützte und EOAT-Systeme. In jedem Fall bietet RODER Vision maßgeschneiderte Konfigurationen für Sichtfeld, Arbeitsabstand und Wellenlänge. Daher definieren Sie zuerst die Aufgabe, die Oberfläche und den Defekt, und wählen Sie dann die passende Beleuchtung aus.

Häufig gestellte Fragen

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