Détection avancée de défauts de peinture sur surfaces métalliques par scanner laser 3D

Utilisation du scanner laser 3D pour analyser les défauts de peinture sur surfaces métalliques

20 février

Par Brian McMorris
Président de Futura Automation, LLC
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Un fabricant du Midwest USA produit des portes à enroulement et achète des lames métalliques pré-extrudées, qui sont apprêtées et peintes avant assemblage. Le fabricant a approché Don Nedved de Futura Automation, LLC pour une solution à leurs préoccupations qualité. Le processus de peinture consiste en couches de peinture finies par un vernis. Après le processus peinture/vernis, les lames sont assemblées en porte complète et inspectées visuellement par des humains pour défauts de peinture et bosses dans le métal. Les #défauts de peinture sont généralement des particules de poussière dans le vernis et sont observables à l'œil nu. Mais souvent, de tels défauts à un profil de hauteur si bas sont à peine perceptibles au toucher humain.

Ces légers défauts sont désormais identifiés après l'assemblage, donc pour préserver les ressources déjà dépensées sur l'assemblage fini, les défauts sont poncés et polis manuellement. Il n'est pas surprenant que ce processus soit le goulot d'étranglement du débit quotidien de produits finis. Le client cherche une solution pour inspecter la surface peinte et soit A) retirer les lames défectueuses du processus d'assemblage pour un resurfaçage automatisé, soit B) utiliser un robot ou cobot pour localiser et resurfacer les zones défectueuses par ponçage ou polissage.

Futura Automation, en partenariat avec l'expert en inspection laser Jake Haefner, a conçu une solution qui peut facilement trouver et identifier les anomalies dans la surface peinte, tant les particules dans le vernis que les bosses. (Il a été proposé de scanner les bosses avant tout processus de finition.) Voici d'abord des images en niveaux de gris et en hauteur d'une des pièces peintes. Nous utiliserons le #LJX8080 et le contrôleur 3D pour cette application. Ce modèle est précis à 12,5 microns, soit environ 1/8ème d'un cheveu humain. Tous les outils et la puissance de traitement nécessaires pour cette application sont contenus dans le contrôleur. Le système ne nécessitera qu'un moniteur pour visualiser les images et données.

Ci-dessous, une vue zoomée sur un défaut ainsi qu'un profil 2D à travers le défaut montrant la mesure de largeur et de hauteur sur une échelle de couleurs couvrant une étendue de 300 microns (-14,7 mm à -14,4 mm).

Notre outil de détection de défaut capture les données de hauteur et les convertit en nuances de gris (généralement illustrées en couleurs pour une meilleure compréhension humaine) afin d'identifier le contraste. C'est une technologie complexe, mais essentiellement l'outil prend une plage de hauteur, disons par exemple 0 mm à 1 mm, et attribue la valeur la plus basse, dans cet exemple 0 mm, à la nuance « 0 » ou noir complet, et la valeur la plus haute, 1 mm, à la nuance « 255 » ou blanc complet. Les données de hauteur entre les valeurs les plus basses et les plus hautes sont ensuite attribuées à des nuances de gris entre la nuance « 0 » et la nuance « 255 ». Basées sur ces données de hauteur converties en nuances de gris, le scanner laser peut identifier certains changements de contraste pour trouver des défauts comme des rayures, bosses, renflements et particules étrangères. Ci-dessous, une image d'une pièce peinte avec un signe plus marquant le défaut que nous avons enseigné au système à identifier. Nous pouvons ajuster la taille du segment (taille du défaut) et le niveau de défaut (profondeur du défaut) pour ne détecter que les défauts considérés inacceptables. Nous pouvons également définir des limites sur la taille et la quantité de défauts sur la pièce.

Ci-dessous, une vue de contraste du défaut. C'est représentatif de ce que le profileur voit réellement lors de l'identification et du jugement du défaut.

Nous avons joint quelques images supplémentaires de divers défauts scannés et leur vue de profil. Si vous souhaitez que Futura Automation scanne vos pièces pour trouver des défauts, nous serons heureux de réaliser une preuve de concept avant de développer votre système de production.