Innovative Technologien von Dimac in den 100%-Prüfmaschinen zur Qualitätskontrolle von Muttern, Nieten, Schrauben und Sonderteilen
Im Luft- und Raumfahrtsektor, wo jede Komponente zur Flugsicherheit beiträgt, hat die Forderung nach absoluter Zuverlässigkeit zu bedeutenden Fortschritten bei Prüftechnologien geführt. In den letzten Jahren hat die Qualitätskontrolle im Bereich kleiner Metallteile einen beispiellosen technologischen Sprung erfahren. Die Evolution von Visionssystemen – jetzt integriert mit Werkzeugen der künstlichen Intelligenz – ermöglicht die Erkennung von Defekten, die bis vor kurzem mit traditionellen Technologien schwer zu identifizieren waren.
Das bedeutet nicht, dass herkömmliche Werkzeuge vollständig ersetzt werden, denn diese bleiben in vielen Fällen zuverlässig und effektiv. Gleichzeitig ist klar, dass die vom Markt geforderten Qualitätsstandards weiter gestiegen sind. In besonders kritischen Branchen wie der Luft- und Raumfahrt ist die automatisierte Prüfung nach 100% eine unverzichtbare Anforderung: Befestigungselemente müssen die strukturelle Integrität, die Abwesenheit von Oberflächenfehlern und absolute Maßhaltigkeit gewährleisten.
Die Inspektion von Verbindungselementen für Luft- und Raumfahrt Anwendungen stellt Zwei Hauptherausforderungen.
- Der erste betrifft die Abmessungen, die oft größer sind als die von Standardkleinteilen: Große Muttern und Bolzen erfordern spezielle Optiken, dedizierte Beleuchtungssysteme und Lösungen, die optische Verzerrungen in den aufgenommenen Bildern minimieren können.
- Der zweite betrifft Materialien, wie Titan, das aufgrund seiner Nichtmagnetisierbarkeit nicht für den effektiven Einsatz traditioneller Wirbelstromprüfstationen geeignet ist.
4 Top-Kameras + Spiegel
Ein neues System für große Luftfahrtmuttern
Eine der fortschrittlichsten Lösungen, die Dimac zur Inspektion von Luft- und Raumfahrtmuttern entwickelt hat, ist die Weiterentwicklung des KI-gestütztes Multi-Kamera-System. Dieser Ansatz wurde entwickelt, um eine vollständige und verzerrungsfreie Oberflächenabdeckung zu gewährleisten, selbst wenn die Teileabmessungen das Sichtfeld herkömmlicher optischer Aufbauten überschreiten.
Die Standard-Multi-Kamera-Station verfügt über vier Kameras, die in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind und 360°-Inspektionen mit hoher Geschwindigkeit durchführen können. Dies eliminiert die Notwendigkeit, das Teil während der Inspektion zu drehen: Die Kameras erfassen synchronisiert gleichzeitig alle sichtbaren Oberflächen, und die Bilder werden von einem speziell trainierten KI-Tool interpretiert.
Obwohl die Mehrkamera-Inspektionsstation eine neuere Technologie ist, wurde sie in wenigen Jahren in den Dimac-Sortiermaschinen weit verbreitet, sowohl auf Glasscheiben für flache Bauteile als auch in Metalltischmodellen für aufhängbare Teile mit Kopf, wie z. B. Schrauben und Bolzen. Wenn die Abmessungen zunehmen, kann die optische Einrichtung Perspektiven- und Bildverzerrungen einführen, die die Inspektionsgenauigkeit verringern.
Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wurde die Technologie “4 Top-Kameras + Spiegelsystem” entwickelt.
In dieser Konfiguration sind vier Kameras senkrecht zu vier Spiegeln positioniert, die alle auf die Transportscheibe ausgerichtet sind. Die kombinierte Nutzung von optischen Spiegeln, Top-Beleuchtung und Hintergrundbeleuchtung unter der Glasscheibe ermöglicht umfassende 360°-Oberflächeninspektionen, sogar bei Teilen bis zu 45 mm Durchmesser und 35 mm Höhe.
Durch die Integration von KI-Werkzeugen in das Kamerasystem kann die Maschine Oberflächenfehler, Bearbeitungsunregelmäßigkeiten, Dellen oder geometrische Anomalien mit hoher Präzision erkennen. Dies gewährleistet eine konsistente Prüfleistung auch auf spiegelnden oder komplexen Oberflächen, wie sie bei Luft- und Raumfahrtverbindungselementen üblich sind.
KI zur Risserkennung in Unmagnetische Materialien
Die am weitesten verbreitete Lösung zur Rissdetektion ist die Wirbelstrom-Zerstörungsfreie Prüfung Station.
Diese Technologie ist wirksam und wird in automatischen Sortiermaschinen häufig eingesetzt. Ihre inhärente Einschränkung besteht darin, dass sie nicht für nicht-magnetische Materialien wie Titan und Aluminium verwendet werden kann, die aufgrund ihres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht zunehmend in der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden.
Um diese Einschränkung zu überwinden, wurde eine optische Station zur Aufnahme von kontrastreichen Graustufenbildern entwickelt, die durch KI-Algorithmen unterstützt wird, die speziell für die Erkennung von Oberflächenrissen trainiert wurden.
Dieses Training ermöglicht es dem System, zwischen echten Rissen und nicht kritischen Oberflächenmarkierungen zu unterscheiden und so Fehl Ausschüsse zu reduzieren. Unter kontrollierten Licht- und Kontrastbedingungen kann die KI-Analyse Mikrorisse erkennen, die sowohl mit bloßem Auge als auch mit Wirbelstromsystemen schwer zu identifizieren sind und bietet eine alternative oder ergänzende Lösung zur traditionellen NDT-Technologie. Diese Fähigkeit ist besonders wertvoll für Hersteller in der Luft- und Raumfahrt, die mit Titan-Befestigungselementen arbeiten, bei denen herkömmliche Methoden versagen.
Genauigkeit bis auf 12 Mikrometer
In den meisten industriellen Anwendungen arbeiten Vision-Systeme mit Toleranzen im Bereich von 50 Mikrometern. Die Luft- und Raumfahrtindustrie erfordert ein signifikant höheres Maß an Präzision.
Um eine Genauigkeit von bis zu 12 Mikron zu erreichen, müssen an mehreren Fronten Maßnahmen ergriffen werden:
- Erhöhung der Kameraauflösung
- Einsatz von hochwertigen telezentrischen Objektiven
- Integration von Algorithmen zur Korrektur optischer Aberrationen
- stabile und kontrollierte Hintergrundbeleuchtung
Die Erfahrungen von Dimac im Bereich der hochpräzisen Maßkontrolle haben gezeigt, dass die Aufrechterhaltung der optischen Stabilität bei der Arbeit mit Toleranzen unter 20 Mikrometern von entscheidender Bedeutung ist.
Vielseitigkeit und Integration von Prüfstationen
Künstliche Intelligenz hat dazu geführt, dass die neue Generation von Sortiermaschinen vielseitiger. Fortschrittliche Plattformen wie die neue von Dimac mcv ZED Linie, ermöglichen, dass KI-Modelle, die auf unterschiedlichen Teilefamilien trainiert wurden, mit minimalen Anpassungen des Trainings eingesetzt werden können.
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Maß-, Oberflächen- und KI-Prüfungen gleichzeitig auf demselben aufgenommenen Bild über eine einzige Steuerstation. Diese Integration reduziert die Anzahl der benötigten Module, optimiert den Platzbedarf und verkürzt die Prüfzeiten. Für Zulieferer der Luft- und Raumfahrt, die zahlreiche Teilenummern verwalten, verbessert diese Flexibilität den Durchsatz und die Umrüsteffizienz erheblich.
Mechanische und elektronische Konstruktion:
die Grundlage für Zuverlässigkeit
Fortschrittliche Bildverarbeitungstechnologien und KI-Tools bieten einen enormen Mehrwert, sind jedoch nur dann effektiv, wenn sie durch eine robuste mechanische und elektronische Konstruktion unterstützt werden. Die strukturelle Steifigkeit ist insbesondere bei großen und schweren Befestigungselementen von entscheidender Bedeutung. Ebenso gewährleistet eine präzise Handhabung eine gleichbleibende Positionierung und Beleuchtung, wodurch Fehlausleitungen aufgrund geometrischer Abweichungen während der Erfassung verhindert werden.
Fortschrittliches elektronisches Design trägt weiter zur hohen Leistung in der Qualitätskontrolle bei und ermöglicht gleichzeitig größere Flexibilität, einfachere Upgrades und eine nahtlose Integration in digitale Fabriksysteme.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie, in der Zuverlässigkeit unverzichtbar ist, sind Innovationen bei der 100%-Prüfung zu einer technologischen Notwendigkeit geworden. Dimacs kontinuierliche Investitionen in mechanische Stabilität, Optiktechnik und KI-gestützte Prüfverfahren stellen sicher, dass die Systeme des Unternehmens den hohen Anforderungen der Luft- und Raumfahrthersteller und ihrer Zulieferketten gerecht werden.
