Escaneo láser 3D avanzado detecta defectos de pintura en superficies metálicas

20 de febrero

Uso de escaneo láser 3D para analizar defectos de pintura en superficies metálicas

• Por: Brian McMorris
• Reacabado con Cobot
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Por Brian McMorris

Presidente de Futura Automation, LLC

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Un fabricante del medio oeste de EE. UU. produce puertas enrollables y compra tiras metálicas pre-extruidas, o lamas, que se preparan y pintan antes del ensamblaje. El fabricante contactó a Don Nedved de Futura Automation, LLC buscando una solución a sus preocupaciones de calidad. El proceso de pintura consiste en capas de pintura y termina con una capa transparente. Después del proceso de pintura/capa transparente, las lamas se ensamblan en una puerta completa e inspeccionadas visualmente por humanos para defectos de pintura y abolladuras en el metal. #Los defectos de pintura son típicamente partículas de polvo en la capa transparente y son observables al ojo humano. Pero muchas veces, tales defectos a tan bajo perfil de altura apenas se pueden sentir al tacto humano.

Estos ligeros defectos se identifican ahora después del ensamblaje, así que para preservar los recursos ya gastados en el ensamblaje final, los defectos se lijan y pulen manualmente. No es sorpresa que este proceso sea el cuello de botella del rendimiento diario de producto terminado. El cliente busca una solución para inspeccionar la superficie pintada y ya sea A) retirar lamas defectuosas del proceso de ensamblaje para reacabado automatizado, o B) usar un robot o cobot para localizar y reacabar las áreas defectuosas lijando o puliendo.

Futura Automation, en colaboración con el experto en inspección láser Jake Haefner, ha diseñado una solución que puede encontrar e identificar fácilmente anomalías en la superficie pintada, tanto partículas en la capa transparente como abolladuras. (Se ha propuesto escanear para abolladuras antes de cualquier proceso de acabado.) Primero, aquí están imágenes en escala de grises y de altura de una de las piezas pintadas. Utilizaremos el #LJX8080 y controlador 3D para esta aplicación. Este modelo es preciso a 12.5 micras, o aproximadamente 1/8 de un cabello humano. Todas las herramientas y potencia de procesamiento necesarias para esta aplicación están contenidas en el controlador. El sistema solo requerirá un monitor para ver las imágenes y datos.

A continuación, una vista ampliada de un defecto así como un perfil 2D a través del defecto que muestra la medición de ancho y altura en una escala de color que cubre un rango de 300 micras (-14.7mm a -14.4mm).

Nuestra herramienta de defectos captura los datos de altura y los convierte a tonos de gris (típicamente ilustrados como colores para mejor comprensión humana) para identificar contraste. Es tecnología compleja, pero esencialmente la herramienta toma un rango de altura, digamos por ejemplo 0mm a 1mm, y asigna el valor más bajo, en este ejemplo 0mm, al tono "0" o negro total y asigna el valor más alto, 1mm, al tono "255" o blanco total. Los datos de altura entre el más bajo y el más alto se asignan a tonos de gris entre el tono "0" y "255". Basado en estos datos de altura convertidos a tonos de gris, el escáner láser puede identificar ciertos cambios de contraste para encontrar defectos como rayones, abolladuras, bultos y partículas extrañas. Abajo hay una imagen de una pieza pintada con un signo más marcando el defecto que enseñamos al sistema a identificar. Podemos ajustar el tamaño de segmento (tamaño del defecto) y nivel de defecto (profundidad) para captar solo defectos considerados inaceptables. También podemos establecer límites en el tamaño y cantidad de defectos en la pieza.

Abajo hay una vista de contraste del defecto. Esto representa lo que el perfilador realmente ve al identificar y juzgar el defecto.

Hemos adjuntado más imágenes de varios defectos escaneados y su vista de perfil. Si desea que Futura Automation escanee sus piezas para encontrar defectos, estaremos encantados de realizar una Prueba de Concepto antes de desarrollar su sistema de producción.