AUTOREN
James DeRoseWissenschaftlicher Autor, Marketing Stereo- und Digitalmikroskopie,
Leica Microsystems AG, Schweiz
Georg SchlafferProduktmanager Digitalmikroskopie, Leica Microsystems AG, Schweiz
Automobilindustrie: Schnelle und präzise Oberflächen-inspektion bei schwer darzustellenden Proben
TECHNISCHER BERICHT FÜR DIE INDUSTRIELLE FERTIGUNG
From Eye to Insight
AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 2
Einleitung
Die visuelle Inspektion von Bauteilen hinsichtlich Oberflächenmängel
und Defekten ist ein wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle,
Qualitätssicherung, sowie der Fehleranalyse in der Automobilindustrie.
Einige dieser Teile bestehen aus Materialien, die mit optischen
Instrumenten, wie einem Mikroskop, schwer zu analysieren sind.
Beispielsweise erreicht man bei der Abbildung von Reifengummi
oder Kunststoffteilen (hier eine Luftauslassblende) mit den üblichen
Beleuchtungsverfahren nur einen geringen Kontrast, was das Erkennen
von Fehlern schwierig bis unmöglich macht.
Im Folgenden wird gezeigt, wie das Digitalmikroskop Leica DVM6 Sie
unterstüzten kann, die Inspektion, Messung und Dokumentation Ihrer
Bauteiluntersuchung zu beschleunigen und erleichtern.
Effizientere Arbeitsabläufe bei schwer darzustellenden Proben
Die Inspektion und Qualitätskontrolle von Bauteilen, wie beispielsweise
Reifen und Luftauslassblenden zu beschleunigen, ist immer wünschens-
wert. Schnellere Verfahren müssen allerdings ebenso zuverlässige
Ergebnisse liefern.
Moderne Digitalmikroskope wie das Leica DVM6 ermöglichen eine
effiziente und zuverlässige Inspektion und Qualitätskontrolle. Das
Leica DVM6 bietet:
> Reproduzierbare Mikroskopie durch automatische Verfolgung und Speicherung der wichtigsten Hardwareparameter (Kodierung), z. B. für Objekttisch, Objektiv und Zoomoptik, Beleuchtung und Kamera-einstellungen, sodass Bildgebungsbedingungen schnell abgerufen werden können;
> Schneller Vergrößerungswechsel, durch fast nahtlos durchführ-
baren Objektivwechsel während des Arbeitsablaufs und der
Verwendung des stufenlosen 16:1-Zooms;
> Schnelles, einfaches Kippen und Drehen zur Betrachtung der Probe
aus verschiedenen Blickwinkeln;
> Integriertes LED (Light-Emitting Diode) Ringlicht und Koaxial-
beleuchtung mit vielseitigen Kontrastverfahren;
> Digitalkamera mit schnellem Livebild und hervorragender digitaler
Auflösung von 10 MP für hochwertige Bilder;
> Software für intuitive, multifunktionale Probenanalyse und Mikros-
kopbedienung mit mehreren Benutzerprofilen;
> Softwaregestützte Aufnahmemodi, z. B. XY- und XYZ-Stitching,
sowie High-Dynamic-Range (HDR) Bildgebung.
Auf den nachfolgenden Seiten werden die Kippfunktion und die viel-
seitige, integrierte Beleuchtung des Leica DVM6 (rot hervorgehoben in
der obigen Aufzählung) und die sich daraus ergebenden Vorteile für die
Inspektion schwer darstellbarer Proben beschrieben.
AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 3
Die nachfolgende Abbildung zeigt in einem Flussdiagramm, wie das Leica DVM6 im Vergleich zu anderen Methoden die Effizienz von Inspektionen
und Arbeitsabläufen in der Qualitätskontrolle verbessert. Die Grafik zeigt, dass die zunehmende Effizienz von Arbeitsabläufen zur Verringerung
der Prozesskomplexität und der Anzahl der Arbeitsschritte führt.
Übliche Methoden
Einrichtung und Bedienung des opti-
schen Geräts erlernen
Mikroskop einrichten und sofort mit der Arbeit beginnen
Ergebnisse schnell analysieren und dokumentieren
Geeignetes Beleuchtungszubehör durch
Ausprobieren ermitteln
Relevante Details suchen und Ergebnisse
dokumentieren
Daten zur Ergebnis-analyse offline
übertragen
Ergebnisse in Bericht einfügen und
umformatieren
Arbeiten mit dem Leica DVM6
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ANZAHL DER ARBEITSSCHRITTE
Feinste Details mit unterschiedlichen Kont-
rastverfahren sehen
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Lauffläche der Autoreifenprobe
Draufsicht der Luftauslassblende
Seitliche Ansicht der Luftauslassblende; die roten Kreise markieren die Defekte
Das Leica DVM6 mit einer Luftauslassblende auf dem Objekt-tisch, zur Betrachtung durch das Mikroskop vorbereitet
Querschnitt (roter Pfeil) der Autoreifenprobe mit Innenwandfläche oben
Digitalmikroskop Leica DVM6: Aufstellen und mit der Arbeit beginnen
Schnelle Einrichtung und einfache Bedienung
Nach dem Einstecken des Netzkabels und Anschluss des USB-
Kabels am PC setzen Sie einfach ein Objektiv ein und können sofort
beginnen mit dem DVM6 und der Leica Application Suite Software,
in der Version X (LAS X) zu arbeiten. Das Leica DVM6 hat einen
maximalen Arbeitsabstand von 60 mm und einen Objekttisch mit
einem Verfahrbereich von 70 x 50 mm. Der Objekttisch ist für Proben
bis zu einem Gewicht von 2 kg geeignet.
Die nachfolgenden Bilder zeigen: > Lauffläche und Querschnitt der Autoreifenprobe > Oberfläche und seitliche Ansicht der Luftauslassblende > Luftauslassblende auf dem Objekttisch
AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 5
Luftauslassblende, Kippwinkel 0°
Autoreifen, Kippwinkel 0°
Luftauslassblende, Kippwinkel -15°, der Defekt ist bei geneigter Sicht deutlich erkennbar
Autoreifen, Kippwinkel 15° bei geneigter Sicht werden feinere Details auf der schwarzen Gummioberfläche sichtbar
Betrachtung der Probe aus verschiedenen Blickwinkeln
KippfunktionWenn Sie eine Probe aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten, erhalten Sie genauere Informationen über die Probe. Der Kopf des Leica DVM6
lässt sich praktisch in jedem Winkel zwischen +60° und -60° kippen, bezogen auf die neutrale vertikale Position. Der Objekttisch lässt sich
kontinuierlich zwischen +180° und -180° drehen. Die folgenden Beispiele zeigen die Innenwandfläche eines Autoreifens und die Oberfläche
einer Luftauslassblende aus Kunststoff, die mit dem Leica DVM6 in unterschiedlichen Kippwinkeln aufgenommen wurden. Die Kippachse ist
euzentrisch, d. h. an der Probenfokusebene ausgerichtet. Sofern die Probe vorher fokussiert war, bleibt sie bei jedem Neigungswinkel im Fokus.
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Digitalmikroskop Leica DVM6: Probenausleuchtung mit unterschiedlichen integrierten Kontrastverfahren
Das integrierte LED-Ringlicht und die Koaxialbeleuchtung des Leica DVM6 ermöglichen die schnelle und einfache Anwendung mehrerer
Kontrastverfahren, insbesondere Hellfeld, Dunkelfeld, Schräglicht und Polarisation mit Viertelwellenplatte. Diese Methoden vereinfachen die
Betrachtung feiner Probendetails, die normalerweise schwer erkennbar sind.
Die LAS X Software ermöglicht es, im Livemodus mit aktivierter Bildvorschaufunktion dank vordefinierter Beleuchtungsparameter (z. B.
Beleuchtungsart, -stärke, Belichtungszeit, Kontrast, HDR Bildgebung etc.) automatisch sechs verschiedene Bilder aufzunehmen. Sie entscheiden
anschließend, welches dieser sechs Bilder die aktuelle Probe am besten wiedergibt. Dieses Vorschaubild dient dann als Ausgangspunkt für Ihre
Bildaufnahme. Sie können vordefinierte Einstellungen unverändert übernehmen oder sie zur Optimierung für das im Livemodus angezeigte Bild
feinabstimmen.
Die Bildvorschau ermöglicht Ihnen, die Auswirkung der verschiedenen Beleuchtungen und Kontrastierungen besser zu beurteilen. Die folgenden Bilder
zeigen einen Querschnitt der Autoreifenprobe. Erkennbar sind Metalldrähte, nicht-metallische Fäden und das Reifengummi. Desweiteren folgen
Bilder einer Luftauslassblende aus Kunststoff mit einem Defekt auf der Oberfläche. Die Bilder wurden mit dem Leica DVM6 und den angegebenen
Beleuchtungsmodi aufgenommen:
Autoreifenquerschnitt mit voller Ringlichtbeleuchtung; die Ober-flächendetails in der Bildmitte sind deutlich sichtbar
Gleicher Reifenquerschnitt wie im linken Bild, mit Viertel-Ringlichtbe-leuchtung; seitliche Kanten und Details sind dank Schräglicht sichtbar
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Defekt auf der Luftauslassblende, volle Ringlichtbeleuchtung
Voll- und Viertel-Ringlichtbeleuchtung in der LAS X
Bildvorschau mit Leica LAS X: Sechs Bilder des Reifenquerschnitts und der Luftauslass blende (kleiner Defekt) mit verschiedenen Licht- und Kontrastmethoden
Luftauslassblende mit Viertel-Ringlicht beleuchtung für besseren Kontrast von Oberflächendefekten
Leica Microsystems (Switzerland) Ltd. · Max-Schmidheiny-Strasse 201 · 9435 Heerbrugg, Switzerland
T +41 71 726 34 34 · F +41 71 726 34 44
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ZusammenfassungFür die Inspektion, Qualitätskontrolle und Fehleranalyse von Bauteilen, wie Reifen und Luftauslassblenden, sind viele Lösungen verfügbar. Das
Digitalmikroskop Leica DVM6 bietet Anwendern Vorteile wie Kodierung, schneller Vergrößerungswechsel, eine 10 MP Kamera und intuitive
Software. Insbesondere die Kippfunktion und die vielseitige integrierte Beleuchtung des Leica DVM6 ermöglichen eine effektive und effiziente
Untersuchung schwer darstellbarer Proben, wie beispielsweise schwarzer Gummiautoreifen und weißer Kunststoffblenden.
Danksagungen
Wir danken Giancarlo Parma (Leica Microsystems, Italien) für die Bereitstellung der Reifenproben.
Weiterführende Lektüre
Produktseite zum Digitalmikroskop Leica DVM6 unter www.leica-microsystems.com
Reifenquerschnitt ohne High-Dynamic Range (HDR) Reifenquerschnitt mit HDR: weniger Überstrahlung durch reflektierendes Metall
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