AUTOREN

James DeRoseWissenschaftlicher Autor, Marketing Stereo- und Digitalmikroskopie,

Leica Microsystems AG, Schweiz

Georg SchlafferProduktmanager Digitalmikroskopie, Leica Microsystems AG, Schweiz

Automobilindustrie: Schnelle und präzise Oberflächen-inspektion bei schwer darzustellenden Proben

TECHNISCHER BERICHT FÜR DIE INDUSTRIELLE FERTIGUNG

From Eye to Insight

AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 2

Einleitung

Die visuelle Inspektion von Bauteilen hinsichtlich Oberflächenmängel

und Defekten ist ein wichtiger Bestandteil der Qualitätskontrolle,

Qualitätssicherung, sowie der Fehleranalyse in der Automobilindustrie.

Einige dieser Teile bestehen aus Materialien, die mit optischen

Instrumenten, wie einem Mikroskop, schwer zu analysieren sind.

Beispielsweise erreicht man bei der Abbildung von Reifengummi

oder Kunststoffteilen (hier eine Luftauslassblende) mit den üblichen

Beleuchtungsverfahren nur einen geringen Kontrast, was das Erkennen

von Fehlern schwierig bis unmöglich macht.

Im Folgenden wird gezeigt, wie das Digitalmikroskop Leica DVM6 Sie

unterstüzten kann, die Inspektion, Messung und Dokumentation Ihrer

Bauteiluntersuchung zu beschleunigen und erleichtern.

Effizientere Arbeitsabläufe bei schwer darzustellenden Proben

Die Inspektion und Qualitätskontrolle von Bauteilen, wie beispielsweise

Reifen und Luftauslassblenden zu beschleunigen, ist immer wünschens-

wert. Schnellere Verfahren müssen allerdings ebenso zuverlässige

Ergebnisse liefern.

Moderne Digitalmikroskope wie das Leica DVM6 ermöglichen eine

effiziente und zuverlässige Inspektion und Qualitätskontrolle. Das

Leica DVM6 bietet:

> Reproduzierbare Mikroskopie durch automatische Verfolgung und Speicherung der wichtigsten Hardwareparameter (Kodierung), z. B. für Objekttisch, Objektiv und Zoomoptik, Beleuchtung und Kamera-einstellungen, sodass Bildgebungsbedingungen schnell abgerufen werden können;

> Schneller Vergrößerungswechsel, durch fast nahtlos durchführ-

baren Objektivwechsel während des Arbeitsablaufs und der

Verwendung des stufenlosen 16:1-Zooms;

> Schnelles, einfaches Kippen und Drehen zur Betrachtung der Probe

aus verschiedenen Blickwinkeln;

> Integriertes LED (Light-Emitting Diode) Ringlicht und Koaxial-

beleuchtung mit vielseitigen Kontrastverfahren;

> Digitalkamera mit schnellem Livebild und hervorragender digitaler

Auflösung von 10 MP für hochwertige Bilder;

> Software für intuitive, multifunktionale Probenanalyse und Mikros-

kopbedienung mit mehreren Benutzerprofilen;

> Softwaregestützte Aufnahmemodi, z. B. XY- und XYZ-Stitching,

sowie High-Dynamic-Range (HDR) Bildgebung.

Auf den nachfolgenden Seiten werden die Kippfunktion und die viel-

seitige, integrierte Beleuchtung des Leica DVM6 (rot hervorgehoben in

der obigen Aufzählung) und die sich daraus ergebenden Vorteile für die

Inspektion schwer darstellbarer Proben beschrieben.

AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 3

Die nachfolgende Abbildung zeigt in einem Flussdiagramm, wie das Leica DVM6 im Vergleich zu anderen Methoden die Effizienz von Inspektionen

und Arbeitsabläufen in der Qualitätskontrolle verbessert. Die Grafik zeigt, dass die zunehmende Effizienz von Arbeitsabläufen zur Verringerung

der Prozesskomplexität und der Anzahl der Arbeitsschritte führt.

Übliche Methoden

Einrichtung und Bedienung des opti-

schen Geräts erlernen

Mikroskop einrichten und sofort mit der Arbeit beginnen

Ergebnisse schnell analysieren und dokumentieren

Geeignetes Beleuchtungszubehör durch

Ausprobieren ermitteln

Relevante Details suchen und Ergebnisse

dokumentieren

Daten zur Ergebnis-analyse offline

übertragen

Ergebnisse in Bericht einfügen und

umformatieren

Arbeiten mit dem Leica DVM6

EFFI

ZIEN

Z DE

S A

RBEI

TSA

BLAU

FS

ANZAHL DER ARBEITSSCHRITTE

Feinste Details mit unterschiedlichen Kont-

rastverfahren sehen

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Lauffläche der Autoreifenprobe

Draufsicht der Luftauslassblende

Seitliche Ansicht der Luftauslassblende; die roten Kreise markieren die Defekte

Das Leica DVM6 mit einer Luftauslassblende auf dem Objekt-tisch, zur Betrachtung durch das Mikroskop vorbereitet

Querschnitt (roter Pfeil) der Autoreifenprobe mit Innenwandfläche oben

Digitalmikroskop Leica DVM6: Aufstellen und mit der Arbeit beginnen

Schnelle Einrichtung und einfache Bedienung

Nach dem Einstecken des Netzkabels und Anschluss des USB-

Kabels am PC setzen Sie einfach ein Objektiv ein und können sofort

beginnen mit dem DVM6 und der Leica Application Suite Software,

in der Version X (LAS X) zu arbeiten. Das Leica DVM6 hat einen

maximalen Arbeitsabstand von 60 mm und einen Objekttisch mit

einem Verfahrbereich von 70 x 50 mm. Der Objekttisch ist für Proben

bis zu einem Gewicht von 2 kg geeignet.

Die nachfolgenden Bilder zeigen: > Lauffläche und Querschnitt der Autoreifenprobe > Oberfläche und seitliche Ansicht der Luftauslassblende > Luftauslassblende auf dem Objekttisch

AUTOMOBILINDUSTRIE: SCHNELLE UND PRÄZISE OBERFLÄCHENINSPEKTION BEI SCHWER DARZUSTELLENDEN PROBEN 5

Luftauslassblende, Kippwinkel 0°

Autoreifen, Kippwinkel 0°

Luftauslassblende, Kippwinkel -15°, der Defekt ist bei geneigter Sicht deutlich erkennbar

Autoreifen, Kippwinkel 15° bei geneigter Sicht werden feinere Details auf der schwarzen Gummioberfläche sichtbar

Betrachtung der Probe aus verschiedenen Blickwinkeln

KippfunktionWenn Sie eine Probe aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten, erhalten Sie genauere Informationen über die Probe. Der Kopf des Leica DVM6

lässt sich praktisch in jedem Winkel zwischen +60° und -60° kippen, bezogen auf die neutrale vertikale Position. Der Objekttisch lässt sich

kontinuierlich zwischen +180° und -180° drehen. Die folgenden Beispiele zeigen die Innenwandfläche eines Autoreifens und die Oberfläche

einer Luftauslassblende aus Kunststoff, die mit dem Leica DVM6 in unterschiedlichen Kippwinkeln aufgenommen wurden. Die Kippachse ist

euzentrisch, d. h. an der Probenfokusebene ausgerichtet. Sofern die Probe vorher fokussiert war, bleibt sie bei jedem Neigungswinkel im Fokus.

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Digitalmikroskop Leica DVM6: Probenausleuchtung mit unterschiedlichen integrierten Kontrastverfahren

Das integrierte LED-Ringlicht und die Koaxialbeleuchtung des Leica DVM6 ermöglichen die schnelle und einfache Anwendung mehrerer

Kontrastverfahren, insbesondere Hellfeld, Dunkelfeld, Schräglicht und Polarisation mit Viertelwellenplatte. Diese Methoden vereinfachen die

Betrachtung feiner Probendetails, die normalerweise schwer erkennbar sind.

Die LAS X Software ermöglicht es, im Livemodus mit aktivierter Bildvorschaufunktion dank vordefinierter Beleuchtungsparameter (z. B.

Beleuchtungsart, -stärke, Belichtungszeit, Kontrast, HDR Bildgebung etc.) automatisch sechs verschiedene Bilder aufzunehmen. Sie entscheiden

anschließend, welches dieser sechs Bilder die aktuelle Probe am besten wiedergibt. Dieses Vorschaubild dient dann als Ausgangspunkt für Ihre

Bildaufnahme. Sie können vordefinierte Einstellungen unverändert übernehmen oder sie zur Optimierung für das im Livemodus angezeigte Bild

feinabstimmen.

Die Bildvorschau ermöglicht Ihnen, die Auswirkung der verschiedenen Beleuchtungen und Kontrastierungen besser zu beurteilen. Die folgenden Bilder

zeigen einen Querschnitt der Autoreifenprobe. Erkennbar sind Metalldrähte, nicht-metallische Fäden und das Reifengummi. Desweiteren folgen

Bilder einer Luftauslassblende aus Kunststoff mit einem Defekt auf der Oberfläche. Die Bilder wurden mit dem Leica DVM6 und den angegebenen

Beleuchtungsmodi aufgenommen:

Autoreifenquerschnitt mit voller Ringlichtbeleuchtung; die Ober-flächendetails in der Bildmitte sind deutlich sichtbar

Gleicher Reifenquerschnitt wie im linken Bild, mit Viertel-Ringlichtbe-leuchtung; seitliche Kanten und Details sind dank Schräglicht sichtbar

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Defekt auf der Luftauslassblende, volle Ringlichtbeleuchtung

Voll- und Viertel-Ringlichtbeleuchtung in der LAS X

Bildvorschau mit Leica LAS X: Sechs Bilder des Reifenquerschnitts und der Luftauslass blende (kleiner Defekt) mit verschiedenen Licht- und Kontrastmethoden

Luftauslassblende mit Viertel-Ringlicht beleuchtung für besseren Kontrast von Oberflächendefekten

Leica Microsystems (Switzerland) Ltd. · Max-Schmidheiny-Strasse 201 · 9435 Heerbrugg, Switzerland

T +41 71 726 34 34 · F +41 71 726 34 44

www.leica-microsystems.com

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ZusammenfassungFür die Inspektion, Qualitätskontrolle und Fehleranalyse von Bauteilen, wie Reifen und Luftauslassblenden, sind viele Lösungen verfügbar. Das

Digitalmikroskop Leica DVM6 bietet Anwendern Vorteile wie Kodierung, schneller Vergrößerungswechsel, eine 10 MP Kamera und intuitive

Software. Insbesondere die Kippfunktion und die vielseitige integrierte Beleuchtung des Leica DVM6 ermöglichen eine effektive und effiziente

Untersuchung schwer darstellbarer Proben, wie beispielsweise schwarzer Gummiautoreifen und weißer Kunststoffblenden.

Danksagungen

Wir danken Giancarlo Parma (Leica Microsystems, Italien) für die Bereitstellung der Reifenproben.

Weiterführende Lektüre

Produktseite zum Digitalmikroskop Leica DVM6 unter www.leica-microsystems.com

Reifenquerschnitt ohne High-Dynamic Range (HDR) Reifenquerschnitt mit HDR: weniger Überstrahlung durch reflektierendes Metall

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