Bei Bedarf kann die erforderliche relative Bewegung zwischen Probe und bonNDTinspect auch über einen Roboter realisiert werden. (Bild: Fraunhofer IFAM)
Anspruchsvolle Bildverarbeitung
Die Herausforderungen an das eingesetzte Bildverarbeitungssystem sind bei diesem Prüfverfahren groß, so Cherrier: „Zum einen entstehen aufgrund des Ablaufs über 30.000 Tröpfchen pro Sekunde, die schnell erkannt und ausgewertet werden müssen, denn durch die Verwendung von Reinstwasser trocknet die ausgewertete Fläche innerhalb kürzester Zeit rückstandslos ab, um die weitere Verarbeitung ohne Zeitverzug zu ermöglichen. Zum anderen ist das System inline-fähig und muss im Extremfall im Dauerbetrieb 24 Stunden an sieben Tagen pro Woche laufen.“ Angesichts dieser schwierigen Randbedingungen griff Automation W+R auf seinen bewährten Bildverarbeitungspartner Stemmer Imaging zurück. Die Aufnahme der Tropfenmuster übernimmt in der aktuellsten Version des Prüfsystems eine monochrome 2k Zeilenkamera des Typs Linea von Teledyne Dalsa, die zusammen mit einer telezentrischen Optik von Sill Optics für Bilder mit hoher Schärfentiefe sorgt. Die erforderliche Lichtstärke konnte durch Standardbeleuchtungen nicht erzielt werden, so dass Automation W+R dafür selbst eine spezielle Dome-Beleuchtung entwickelte. Die Auswertung der Bilder erfolgt über Common Vision Blox und eine darauf aufsetzende Bildverarbeitungssoftware von Automation W+R auf einem Industrie-PC von Beckhoff, der zudem die SPS-Funktionalität für die Anlage zur Verfügung stellt. Das gesamte Prüfsystem besteht aus einem PC mit Monitor und der Auswertesoftware, dem Prüfkopf mit Ultraschallzerstäuber sowie einem Schaltschrank zur Steuerung. Eine Schnittstelle erlaubt die Anbindung an eine SPS und somit an die übergeordnete Anlage.
Erfolgreiche Erstanwendung
Erster Anwender des Systems waren die Klebespezialisten des Fraunhofer IFAM, die zur Prüfung der Benetzungsfähigkeit von Oberflächen nach Atmosphärendruckplasmaaktivierung einen Prototypen am Standort Bremen eingesetzt hatten. Mit Erfolg, wie Christian Tornow, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IFAM, berichtet: „Ein automatisiertes, berührungsloses System für diese Aufgabe war bisher nicht verfügbar. Mit bonNDTinspect lassen sich Oberflächenzustände im Klebprozess nun automatisiert und sicher unterscheiden. Sowohl Kontaminationen wie Fingerabrücke oder Trennmittelreste als auch unzureichende Aktivierungen konnten wir damit sicher erkennen.“ Dr. Richard Söhnchen, Geschäftsführender Gesellschafter der Automation W+R GmbH, ist davon überzeugt, dass das neue System nicht nur zur Inline-Prüfung der Klebebereitschaft von Oberflächen oder im Bereich der Lackierung z.B. in der Automobilindustrie oder bei der Beschichtung von elektronischen Bauelementen geeignet ist: „Es gibt noch zahlreiche weitere Anwendungen für dieses Verfahren, z.B. in der Luft- und Raumfahrt oder in der Medizintechnik, und wir sind uns sicher, dass wir damit noch für sehr viele andere Märkte interessante Möglichkeiten zur Verfügung stellen können, an die wir heute noch gar nicht denken.“
