Patrick Hölzl,
"Industrieller Einsatz von Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Nahbereichsphotogrammetrie zur Qualitätssicherung von Stahlcoils"
, 8-2010
Original Titel:
Industrieller Einsatz von Methoden der digitalen Bildverarbeitung und Nahbereichsphotogrammetrie zur Qualitätssicherung von Stahlcoils
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Heutzutage werden von metallverarbeitenden Betrieben, wie z.B. Autoherstellern, höchste Anforderungen an die Qualität des Grundwerkstoffes gestellt. Der Grundwerkstoff, zumeist Stahl, wird vom Produzenten in Form von Coils geliefert. Coils bestehen aus dünnen Stahlblechen, die zu einer Rolle aufgewickelt werden. Bedingt durch Unzulänglichkeiten im Wickelprozess oder unsachgemäßen Transport können sich Blechlagen zueinander axial verschieben (siehe Abbildung 1). Überschreitet der daraus resultierende Windungsversatz eine bestimmte Größe, dann steigt die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Bleches beim Handling der Coil. Um eine lückenlose Qualitätssicherung gewährleisten zu können, wurde im Zuge dieser Diplomarbeit ein berührungsloses Messsystem entwickelt, welches in der Lage ist Windungsversätze mit einer Auflösung von kleiner 1 mm an im Transportprozess bewegten Coils zu messen. Zur vollständigen Beschreibung des Laserschnitts wird ein mathematisches Modell hergeleitet, mit dessen Hilfe sich Fehler bezüglich der Laserausrichtung kompensieren lassen. Die Extraktion der Laserlinie aus den Aufnahmen erfolgt mittels eines adaptiven Algorithmus, der nur Lasersegmente erfasst, welche eindeutig der Coil zugeordnet werden können. Dadurch ist es möglich bereits vor der Detektion von kritischen Windungsversätzen, Laserschnittsegmente auf eventuell vorhandenem Kantenschutzmaterial bzw. Umgebungsobjekten, von der weiteren Verarbeitung auszuschließen. Abschließend werden die für den Transport der Coil kritischen Stellen mithilfe des extrahierten Profilverlaufs detektiert. Als Beispiel für die Funktionalität des realisierten Messsystems sind in Abbildung 3 eine Coil und das dazugehörige Ergebnis dargestellt.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Industrial application of methods from the digital image processing and near field photogrammetry for quality assurance of steel coils
Englische Kurzfassung:
These days metal processing companies like car manufacturers are demanding a high level of quality for the provided base materials. The base material, usually steel is supplied by producers in the form of coils. Coils consist of thin steel sheets which are wound into a roll. Due to imperfections in the winding process or due to problems during the transport, sheet metal layers can move axially to each other. When the resulting winding displacement reaches a certain level, the likelihood of damaging the sheet thru the handling of the coil will increase. To ensure a complete quality assurance, a measurement system was developed in this diploma thesis, which is able to measure winding displacements with a resolution of less than 1 mm. For a complete description of the laser line projection on the object surface a mathematical model was developed, which can further be used to compensate the errors relating to the laser alignment. The extraction of the laser line from the images was realized with an adaptive algorithm that detects only laser segments, which can clearly be assigned to the coil. This adaptive algorithm allows to exclude laser line segments placed on edge protection material or background objects from further processing. Finally, the critical sectors for the transport of the coil are detected by using the previously determined coil profile. As an example for the functionality of the implemented measurement system, an image of a coil and the result of the detection algorithm are shown in Figure 3.