Flexible Formprüfung Umgeformter Blechteile

ISBN-13: 9783540641216 / Niemiecki / Miękka / 1998 / 148 str.

Berend Oberdorfer

Opis

Die vorliegende Arbeit entstand wah rend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut fOr Industrielle Fertigung und Fabrikbetrieb (IFF) der Universitat Stuttgart sowie am Fraunhofer-Institut fOr Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart. Mein Dank gilt Herrn Prof. Dr. h. c. mult. Dr. -Ing. H. -J. Warnecke fOr die grol1z0gige Unterstotzung und Forderung, welche die DurchfOhrung dieser Arbeit ermoglichte. Herrn Prof. Dr. -Ing. K. Siegert danke ich fOr die eingehende Durchsicht der Arbeit und wertvolle Hinweise, die sich daraus ergaben. DarOberhinaus danke ich allen Mitarbeitern des Instituts, die mich durch Ihre anregende Kritik und Diskussion sowie durch Ihre Hilfsbereitschaft unterstotzt haben. Hervorzuheben ist hierbei Herr Dr. -Ing. W. Rauh, der mich in kollegialer Weise unterstotzt und mir insbesondere zeitliche Freiraume fOr die Anfertigung der Arbeit geschaffen hat. Ebenso danke ich allen wissenschaftlichen Hilfskraften, Studien- und Diplomarbeitern, die mit Ausdauer und Leistungsbereitschaft zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben. Stuttgart, Oktober 1997 Berend Oberdorfer Inhaltsverzeichnis o Abkurzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2 Fertigung und Prufung von Blechumformteilen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. 1 Fertigung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. 2 Teilespektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2. 3 Fehlerspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2. 3. 1 Fehlerkatalog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2. 4 Stand der Prliftechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 2. 5 Auswahl aus dem Fehlerspektrum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 3 Formprufung mit 20- Bildverarbeitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3. 1 Fehlerkontrastierung von Einschnlirungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3. 1. 1 Einflul1 der Beleuchtungsanordnung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3. 1. 2 Glitekriterium zur Fehlerkontrastbestimmung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3. 1. 3 Versuchsaufbau und Bildaufnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3. 2 Grauwertmorphologisches Verfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 3. 2. 1 Verfahrensgrundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3. 2. 2 Anwendung der Tophat-Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Spis treści

1 Einleitung.- 2 Fertigung und Prüfung von Blechumformteilen.- 2.1 Fertigung.- 2.2 Teilespektrum.- 2.3 Fehlerspektrum.- 2.3.1 Fehlerkatalog.- 2.4 Stand der Prüftechnik.- 2.5 Auswahl aus dem Fehlerspektrum.- 3 Formprüfung mit 2D-Bildverarbeitung.- 3.1 Fehlerkontrastierung von Einschnürungen.- 3.1.1 Einfluß der Beleuchtungsanordnung.- 3.1.2 Gütekriterium zur Fehlerkontrastbestimmung.- 3.1.3 Versuchsaufbau und Bildaufnahme.- 3.2 Grauwertmorphologisches Verfahren.- 3.2.1 Verfahrensgrundlagen.- 3.2.2 Anwendung der Tophat-Transformation.- 3.3 Kantenfilterverfahren.- 3.3.1 Verfahrensgrundlagen.- 3.3.2 Anwendung des Kantenfilterverfahrens.- 3.4 Verfahrensvergleich Grauwertmorphologie -Kantenfilter.- 4 Formprüfung mit 3D-Bildverarbeitung.- 4.1 Alternative Antastprinzipien.- 4.1.1 Punktförmige Antastung.- 4.1.2 Linienförmige Antastung.- 4.1.3 Flächenhafte Antastung.- 4.1.4 Auswahl der Projektionsverfahren.- 4.2 Codierter Lichtschnitt.- 4.2.1 Codierte Beleuchtung.- 4.2.2 Berechnung der Codesequenzen.- 4.2.3 Optische Triangulation.- 4.2.4 Berechnung der Raumkoordinaten.- 4.3 Phasenmeßtechnik.- 4.3.1 Intensitätsprofil.- 4.3.2 Phasenverteilung.- 4.3.3 Demodulation der Phasenverteilung.- 4.4 Moiré-Meßtechnik.- 4.4.1 Mathematische Beschreibung des Moiré-Effektes.- 4.4.2 Demodulation von Moiré-Phasenbildern.- 4.5 Echtzeit-Moiré.- 4.5.1 Trägerfrequenzmethode.- 4.5.2 Vollbild-, Halbbild-, Echtzeit-Moiré.- 4.5.3 Paralleler Demodulationsalgorithmus.- 5 Realisierungsbeispiel.- 5.1 Miniaturisierter Formprüfsensor.- 5.1.1 Projektorkomponenten.- 5.1.2 Eingesetzte Kameratechnik.- 5.2 Prüfkonzepte.- 6 Experimentelle Untersuchungen.- 6.1 Vergleichsmessungen.- 6.2 Feldversuche.- 6.2.1 Durchführung.- 6.2.2 Auswertung.- 6.2.3 Erweitertes Fehlerspektrum.- 7 Zusammenfassung und Ausblick.- 8 Literaturverzeichnis.