EuroWire May 2016

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Technischer artikel
Mai 2016 58
Die Durchmessermessung ist äußerst
präzise und kann zur Klassifizierung
von Wölbungen oder Einschnürungen
eingesetzt werden. Es gibt jedoch sicher
keine Möglichkeit, um zu erkennen, ob der
erkannte Mangel ein tatsächlicher Defekt
ist. Zum Beispiel, ein Staubpartikel oder
Wassertropfen auf dem Kabel würde die
Durchmessermessung steigern und dies
würde zu einem falsch positiven Ergebnis
führen.
2.2 Sparktester
Ein Sparktester ist ein Gerät, das eingesetzt
werden kann, um porenartige Defekte
festzustellen. Die Maschine erzeugt einen
Funken wenn eine Pore vorhanden ist,
die die Kabelseele – leitendes Metall –
freilegt. Falls eine Pore die Kabelseele
jedoch nicht freilegt, wird der Funken
nicht erzeugt. Aber die Pore, die zwar
nicht ein durchlaufendes Loch ist, bleibt
dennoch ein Defekt, weil sie sich mit der
Zeit erweitern und die Kabelseele freilegen
könnte.
Ebenso sind Sparktester nicht für
Produkte ohne einer Kabelseele (Rohre,
Schläuche, Rohrleitungen) oder Produkte
ohne einer leitenden Kabelseele
(Lichtwellenleiterkabel) einsetzbar.
2.3 Vision-Systeme
Die Systeme der Erkennung von Defekten
bei der Oberfläche älterer Generation
konnten nicht die Wellungen des
Produkts erkennen und messen. Diese
Systeme beschränkten sich darauf, die
Wellungen zu ignorieren, um wesentliche
Defekte wie z. B. Poren oder größere
Wölbungen oder Formänderungen zu
erkennen. Das System der Inspektion
bei der Umwicklung wurde mit einer
zusätzlichen Bildverarbeitungssoftware
und alternativen Kamerakonfigurationen
verbessert, die das Profil des umwickelten
Kabels erkennen sowie die Parameter
messen und die Änderungen bei der
Umwicklung, die als Defekte betrachtet
werden, erkennen können.
3 Bildverarbeitungs-
system
3.1 Optische mechanische Planung
Das System der Inspektion von Defekten
bei der Umwicklung besteht aus einer
oder mehreren hochauflösender Kameras
und einer geeigneten Beleuchtung, um
Bilder der Kabel zu erfassen, während
diese bei einer Geschwindigkeit von über
1.200 Fuß (400m) pro Minute laufen.
Mit dem Einsatz von Mehrfachkameras
kann eine Bedeckung der Kabeloberfläche
um 360 Grad erzielt werden. Das System
stellt hochwertige Bilder bei diesen
Geschwindigkeiten mit einer sehr hohen
Bildfrequenz her.
Die Bildfrequenz ist mit einem Encoder-
und Geschwindigkeitsalgorithmus
synchronisiert. Die Beleuchtung variiert
abhängig von den Anwendungen. Die
berücksichtigten Faktoren sind das
Reflexionsvermögen des Materials,
das Oberflächenprofil, die Farbe, die
Liniengeschwindigkeit und der Kameratyp.
Um die Einheitlichkeit der Bilder zu
sichern, ist das Gerät abgedeckt,
damit vermieden wird, dass die
Umgebungsbeleuchtung, Fremdpartikeln
usw. die Ergebnisse beeinträchtigen.
Die Vibration des Kabels wird durch
Kabelführungen minimiert, um unscharfe
Bilder zu vermeiden.
Ein fortschrittlicher Algorithmus wird
angewendet, um die Bilder für die
Inspektion bei der Kabelumwicklung zu
verarbeiten.
Ein typischer Algorithmus kann
Oberflächen- und Umwicklungsdefekte
erkennen wie z. B. Kratzer, Löcher, eine
unregelmäßige Umwicklung, einen
falschen Umwicklungswinkel, das
Bandschälen und Bandrisse.
Der Algorithmus erfordert eine Analyse
der Pixel des Bildes und gruppiert sie
für eine weitere Interpretation. Wird ein
Defekt erkannt, so wird der Bediener
durch einen Alarm informiert und
ein Fehlerbericht wird im laufenden
Datenprotokoll gespeichert. Der Defekt
wird auch auf der Anzeige des Bedieners
zur Klärung erscheinen.
3.2 Verbesserte Qualitätssicherung
Für jeden Produkttyp geeignet: Da das
Oberflächenfehler-Erkennungssystem mit
einer präzisen Durchmessermessung das
Bildverarbeitungssystem einsetzt, kann
es benutzt werden, um die Oberfläche für
viele Typen umwickelter Produkte oder
gewellter Profile zu inspizieren.
Es ist die gründlichste zur Verfügung
stehende Methode zur Erkennung von
Umwicklungs- und Oberflächenfehlern.
Ein fortschrittlicher Algorithmus
kann dazu beitragen, den Defekttyp
entsprechend zu klassifizieren.
Reduzierung der Defekte: Das System
kann dem Bediener eine Ansicht der
laufenden Oberflächenbilder bieten
sowie der aktuellsten Defekte mit
Defektabmessungen und den laufenden
Kabeldurchmesser.
Dank diesem kontinuierlichen Fluss von
Ist-Zeit-Informationen – insbesondere
Daten über Defekte – kann der Bediener
die Ursachen der Umwicklungsmängel
isolieren. Durch das Identifizieren wann
und wie ein Defekt auftritt, kann das
Fachpersonal die Hauptursache der
Defekte erkennen und deren Entstehen
reduzieren.
Qualitätssicherung: Das System
wird ständig die Umwicklung des
Kabels sowohl in Bezug auf den
Überlappungsabstand wie auf den
Umwicklungswinkel überwachen -
die Abmessungen können für spätere
Analysen gespeichert werden. Bilder der
Umwicklungs- und Oberflächendefekte
werden erfasst und auf die Festplatte
für den Gebrauch bei Qualitätsberichten
▲ ▲ Abb. 1: Unregelmäßige Umwicklung
▲ ▲ Abb. 2: Oberflächenmängel
▲ ▲ Abb. 3: Bandschälen
▲ ▲ Abb. 4: Bandfalte
▲ ▲ Abb. 5: Fältelung bei Bewehrung
▲ ▲ Abb. 6: Verfärbung