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Automatische Sichtprüfung keramischer Dichtscheiben

Automatische Sichtprüfung keramischer Dichtscheiben
Forschungsthema:Automatische Sichtprüfung keramischer Dichtscheiben
Typ:Studienarbeit
Datum:Oktober 2005
Betreuer:Dipl.-Inform. Ioana Gheta
Bearbeiter:Jian Chen

Thema der Arbeit

Keramische Dichtscheiben werden bei Sanitärarmaturen als Dicht- und Dosierelemente eingesetzt. Die Funktion beruht auf zwei aufeinander liegenden Keramikscheiben, wobei durch Verschieben der beiden Scheiben ein veränderlicher Durchflussquerschnitt freigegeben wird.

Zur Sicherstellung der Funktion solcher Dicht- und Dosierelemente ist eine hohe Oberflächengüte der berührenden Keramikflächen in Bezug auf Ebenheit, Rauhigkeit und eventuelle Ausbrüche des spröden Materials unabdingbar. Dies setzt voraus, dass jede Dichtscheibe auf solche Fehler überprüft wird. Eine Automatisierung des Prüfvorgangs ist zur Gewährleistung einer guten Produktqualität bei der üblicherweise hohen Produktionsmenge wünschenswert. Dabei sind bildgestützte Verfahren durch ihre berührungslose und schnelle flächige Datenerfassung besonders geeignet.

Die automatisierte Sichtprüfung von keramischen Dichtscheiben ist allerdings eine herausfordernde Aufgabe. Bestimmte Oberflächenfehler – z.B. Riefen und unzureichend polierte Stellen – können durch Auswertung eines geeignet aufgenommenen Einzelbildes detektiert werden. Ein weiterer möglicher Ansatz besteht darin, mehrere Aufnahmen mit geänderten Szenenparametern – z.B. Beleuchtungs- oder Kameraparameter – zu erfassen. Eine solche Variation macht es möglich, zusätzliche Fehler der Dichtscheiben – z.B. Verkippungen – zu klassifizieren. Voruntersuchungen haben gezeigt, dass mit den skizzierten Methoden eine geeignete Prüfung von Dichtscheiben machbar ist.

Im Rahmen dieser Studienarbeit sollen Verfahren entwickelt werden, die Dichtscheibenfehler detektieren und klassifizieren. Im Einzelnen sollen folgende Schritte unternommen werden:

  • Modellierung der zu untersuchenden Oberfläche und der im Fehlerfall zu erwartenden Bildsignale bei Variation geeigneter Beleuchtungs- und Kameraparameter,
  • Entwicklung von Software-Routinen zur Bildauswertung von Einzelbildern und Bildserien,
  • Evaluierung der entwickelten Verfahren anhand einer Sammlung von Werkstücken.
  • Über die Ergebnisse der Arbeit ist in einem Vortrag im Rahmen des Seminars am Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme zu berichten.

Arbeitsausrichtung: experimentell, programmiertechnisch