Único en el mundo: Inspección superficial de alta precisión de bolas de rodamiento mediante medición óptica
Junto con los expertos de STEMMER IMAGING, los investigadores de Fraunhofer han desarrollado un sistema de comprobación totalmente automatizado para bolas de rodamientos único en el mundo. El sofisticado sistema de inspección de calidad se basa en la más moderna tecnología de medición óptica.
La tarea
Apoyo de ingeniería y selección de componentes para un sistema totalmente automatizado de comprobación de la calidad superficial de bolas de rodamiento.
El reto
Control de calidad 100% en línea de las bolas de los rodamientos, con superficies altamente reflectantes, diversos tamaños y altas velocidades de funcionamiento.
La solución
STEMMER IMAGING diseñó una solución de visión perfectamente adaptada a los exigentes requisitos y suministró todos los componentes necesarios garantizando su perfecta adaptación e interconexión. El resultado es un sistema de inspección totalmente automatizado basado en tecnología de medición óptica único en el mundo.
- Sistemas de cámaras de alta precisión
- Iluminación perfectamente sintonizada
- Máxima velocidad de procesamiento
- Índice de detección de errores del 100
- Inspección flexible de diferentes tamaños de bolas
Superficies reflectantes y alta velocidad de funcionamiento
La fabricación de bolas para rodamientos cerámicos de bolas de alta precisión requiere la máxima precisión y fiabilidad del proceso: Incluso la más mínima desviación de la forma óptima o de la calidad superficial deseada puede causar daños en los rodamientos y fallos en la aplicación del cliente final, lo que puede dar lugar a reclamaciones de responsabilidad contra el fabricante.
A la hora de desarrollar el sistema automatizado de inspección en línea para un conocido fabricante de bolas de rodamiento, era obligatorio obtener la máxima fiabilidad. Los retos particulares de este proyecto eran, por un lado, la superficie reflectante de las bolas de nitruro de silicio y, por otro, la alta velocidad de inspección, ya que había que mantener la velocidad de fabricación precedente. Además, el sistema tuvo que diseñarse para la comprobación flexible de diferentes tamaños de bolas.
"Las superficies que hay que medir son muy reflectantes y requieren un sistema de iluminación especial que minimice los reflejos para resolver las distintas tareas de medición. Además, el sistema tenía que ser flexible, ya que había que probar con él varios tamaños de bola normalizados con diámetros de 3 a 10 mm. En definitiva, se trataba de requisitos muy exigentes para un sistema de inspección de calidad totalmente automatizado".
Dr. Andreas Diegeler, Director de CeDeD at the Fraunhofer Institute
La solución a medida
Un sistema de inspección de calidad de dos etapas con tecnología de medición óptica de alta precisión.
Con el fin de garantizar al 100% la calidad de la inspección a pesar de la elevada velocidad de procesamiento, los expertos del Instituto Fraunhofer diseñaron, en colaboración con STEMMER IMAGING, un sistema de inspección robotizado de dos etapas perfectamente adaptado a la comprobación automatizada de bolas de rodamiento.
Gracias a un sistema de iluminación especial y a la tecnología de medición óptica de alta precisión de STEMMER IMAGING, se detectan de forma fiable incluso las más mínimas desviaciones de la redondez standar y los defectos superficiales como arañazos, fracturas, abolladuras o desviaciones de color, y se clasifican automáticamente.
Dos unidades de Visión Artificial para la máxima fiabilidad
La comprobación de las bolas de los rodamientos está completamente integrada en el proceso de producción y se realiza de forma totalmente automatizada en dos unidades de inspección independientes. En el primer paso, se comprueba la redondez de los componentes de acuerdo con las normas, seguido del control de calidad de las superficies de las bolas en el segundo paso. Un robot se encarga de la alimentación exacta de las bolas de rodamiento al módulo de pruebas correspondiente, de la transferencia de las bolas sin defectos y de la expulsión de los productos defectuosos.
Tecnología de medición óptica de alta precisión de última generación.
Los sistemas de cámaras de alta precisión con una resolución de 1 µm garantizan una medición tridimensional completa de las bolas con una precisión de 0,3 μm. Un sistema de iluminación especial ajustado con precisión minimiza los reflejos.
Los factores clave del éxito
Como proveedor de tecnología independiente, STEMMER IMAGING pudo seleccionar y ajustar de forma óptima los componentes más adecuados para la aplicación, sin dependencia del proveedor. De este modo, se creó un sistema de inspección de alta precisión que, basado en la tecnología de medición óptica, permite un control de calidad del cien por cien y clasifica automáticamente las bolas defectuosas cuando aún se encuentran en el proceso de producción.
Cámaras de alta gama
Los sistemas de cámaras de alta precisión tienen una resolución de 1 µm. Permiten una medición tridimensional completa de las bolas de los rodamientos con una precisión de 0,3 μm.
Iluminación especial perfectamente sintonizada
Se utilizó un sistema de iluminación especial desarrollado por un socio de STEMMER IMAGING para obtener resultados de medición fiables a pesar de las superficies altamente reflectantes.
Máxima velocidad de procesamient
STEMMER IMAGING pudo suministrar todos los componentes utilizados, incluido el software, como un paquete adaptado exactamente a los requisitos dados, permitiendo una velocidad de inspección de 2.000 bolas por hora.
"El amplio know-how de nuestro socio en todas las cuestiones que surgen en el campo de la Visión Artificial y la excelente calidad de los componentes suministrados simplemente nos convencieron. Por ello, seguiremos confiando en los servicios y productos de STEMMER IMAGING para futuros sistemas."
Dr. Andreas Diegeler, Director de CeDeD at the Fraunhofer Institute
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