ITWM、カスタマイズ可能な表面検査装置MASCを開発

August, 16, 2014, Kaiserslautern--コンポーネントを検査するために製造メーカーは画像処理法を適用している。複数のカメラが多様な角度からコンポーネント表面写真を撮り、ソフトウエアプログラムで解析される。全ての材料はそれ固有の表面構造を持っている。
　フラウンホッファ研究所工業数学ITWMのMarkus Rauhutの説明によると、材料の品質を評価するためには、その特性を正確に測定する試験手順が必要になる。
　市場にはすでに表面検査システムがたくさんあるが、これらは特定の材料と寸法向けに設定されているにすぎず、標準的なソリューションは、考えられるテスト対象の全スペクトラムをカバーすることはできない。ITWMの研究チームは、このギャップを縮めた。モジュラー検査システムを設計し、MASCと名付けた。MASC(Modular Algorithms for Surface InspeCtion)は、ユーザ定義の仕様に変更することができる。研究チームによると、金属、皮、繊維、紙などほとんどの材料に対応しており、サイズも医療技術用の微小コンポーネントからローハイドや天井パネルまでのサイズをカバーする。
　まず、製品表面を照射し、広角度に設定した複数のカメラを使ってスキャンする。これで一方から見える衝撃点や亀裂を検出することができる。
　自由形状の表面では、カーブまたはコーナーでカバーされるこの方法で領域が記録される。一般に、形状が複雑になればなるほど、ますます多くのカメラが必要になる。「コストを制限範囲に収めるために、欠陥が実際にマイナスの影響を与えるような範囲を実用的な設定とするようにしている」。画像解析には、数学的評価アルゴリズムを開発し、これから包括的なソフトウエアライブラリを構築。
　「例えば、1つのアルゴリズムをプログラムして、画像のエッジあるいは、あるカラーポイントを見つけるようにすることができる」とKai Taeubner氏は説明している。ソフトウエアの基本バージョンは、300以上のアルゴリズムで構成されており、試験作業に応じて、これらを組み合わせることができる。
　1つの特殊課題として、非常に高い解像度を必要とする検査手順がある。完全に均一な表面は存在しないので、小さな傷や明るさの違いがある。分解能を顕微鏡レベルに高める研究課題では、表面組織と実際の欠陥の異常性を区別するのが特に難しくなる。その結果、実際には欠陥がないコンポーネントが欠陥品として除外されることになる。「それは、われわれの手順のもう1つの優位性だ。アルゴリズムにより、解析に磨きをかけ、不当に欠陥と認定されたものが実質的に無くなるレベルに改善することができる」とTaeubner氏は説明している。
　全てのテストパラメタが設定されると、その手順は顧客の製造工程に統合される。カメラは、この目的でアセンブリラインに直接インストールされるか、ロボットに搭載されるかのいずれかとなる。欠陥が見つかると、製造工程は自動的に止まり、同時に装置オペレータに知らされる。検出された欠陥が分類され、テスト対象は品質でクラス分けされる。
(詳細は、www.fraunhofer.de)