Relazione tecnica "Settore automobilistico: ispezione rapida e

From Eye to Insight
RELAZIONE TECNICA DI PRODUZIONE INDUSTRIALE
Settore automobilistico: ispezione rapida e precisa
della superficie di campioni difficilmente visualizzabili
AUTORI
James DeRose
Redattore scientifico, Stereo & Digital Microscopy Marketing,
Leica Microsystems AG, Svizzera
Georg Schlaffer
Product Manager, Digital Microscopy, Leica Microsystems AG,
Svizzera
SETTORE AUTOMOBILISTICO:ISPEZIONE RAPIDA E PRECISA DELLA SUPERFICIE DI CAMPIONI
DIFFICILMENTE VISUALIZZABILI
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Introduzione
Il controllo visivo di parti di automobili al fine di individuare imperfezioni
e difetti delle superfici è un passaggio essenziale nel processo di
controllo e assicurazione della qualità del prodotto (QC/QA) e di analisi
del guasto (FA).
>> Facile e rapida Inclinazione e rotazione per osservare il campione
secondo prospettive diverse;
>> Luce ad anello integrata e illuminazione coassiale a LED (LightEmitting-Diode) con versatilità dei metodi di contrasto;
Alcune di queste parti vengono realizzate con materiali difficili da
analizzare con strumenti ottici, come il microscopio. Ad esempio,
la gomma degli pneumatici e la plastica dei pannelli di copertura
delle uscite dell'aria di un'automobile, mostrano un basso contrasto
d'immagine se analizzati con le comuni tecniche di illuminazione. Ciò
rende difficoltoso, se non impossibile, rilevare eventuali imperfezioni.
>> Fotocamera digitale con immagini rapide dal vivo e con un'eccellente
risoluzione digitale a 10 MP per immagini ad alta qualità;
>> Software che consente l'analisi intuitiva e multi-funzione del
campione e l'utilizzo del microscopio con profili multiutente; e
Quanto segue ha lo scopo di evidenziare come il microscopio digitale
Leica DVM6 possa contribuire a semplificare e velocizzare l'ispezione,
l'analisi delle misurazioni e il reporting finale.
>> Modalità di acquisizione tramite software abilitato/supportato, ad
Migliora l'efficienza del flusso di lavoro per i
campioni difficili da visualizzare
Questo report si concentra sulla capacità di inclinazione e la versatilità
dell'illuminazione integrata del Leica DVM6 (punti in rosso sopra) e
come tutto ciò semplifichi l'esame di campioni difficili da visualizzare.
Metodi più rapidi per l'ispezione e il controllo di qualità (QC) delle parti
di automobili, come ad esempio pneumatici e pannelli di copertura delle
uscite d'aria, si rivelano spesso un vantaggio per gli utenti. Tuttavia,
processi di ispezione e QC più rapidi devono comunque produrre risultati
affidabili.
I microscopi digitali più aggiornati, come il Leica DVM6, rendono
l'ispezione e il QC efficienti e affidabili grazie a:
>> Riproducibilità dell'analisi microscopica tramite tracciamento
automatizzato e memorizzazione dei più importanti parametri
hardware (codifica), come ad esempio il tavolino portacampione,
l'obiettivo e lo zoom ottico, l'illuminazione e le impostazioni della
fotocamera, consentendo così di richiamare rapidamente le condizioni
di imaging;
>> Rapida modifica del rapporto d'ingrandimento con poche o nessuna
interruzione del flusso di lavoro tramite scambio di obiettivi e utilizzo
dello zoom 16:1 continuo ad ampio raggio;
esempio, lo stitching XY e XYZ, e l'imaging HDR (High Dynamic Range
Imaging).
SETTORE AUTOMOBILISTICO:ISPEZIONE RAPIDA E PRECISA DELLA SUPERFICIE DI CAMPIONI
DIFFICILMENTE VISUALIZZABILI
La figura che segue descrive, tramite un diagramma di flusso, in che modo il Leica DVM6 può rendere più efficiente il flusso di lavoro
dell'ispezione e del controllo qualità rispetto alle più comuni metodiche attuali. Il diagramma evidenzia che l'aumento di efficienza del flusso di
lavoro è inversamente proporzionale alla complessità del processo e al numero di passaggi del flusso di lavoro.
EFFICIENZA DEL FLUSSO DI LAVORO
Leica DVM6
Configura il
microscopio e inizia
subito a lavorare
Rileva rapidamente i
dettagli grazie a metodi di
contrasto multipli
Acquisisci e analizza i
risultati e crea
velocemente un report
Metodi attuali
Impara a configurare
e a usare uno
strumento ottico
Seleziona un accessorio di
illuminazione procedendo
per tentativi ed errori
Individua i dettagli
di interesse e
acquisisci i risultati
COMPLESSITÀ/PASSAGGI DEL PROCESSO
Trasferisci i dati
offline per l'analisi
dei risultati
Incorpora e
riformatta i risultati
in un report
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SETTORE AUTOMOBILISTICO:ISPEZIONE RAPIDA E PRECISA DELLA SUPERFICIE DI CAMPIONI
DIFFICILMENTE VISUALIZZABILI
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Microscopio digitale Leica DVM6: configura e avvia
il flusso di lavoro
Configurazione semplice e veloce
Dopo aver collegato il cavo di alimentazione al computer, e aver
connesso il cavo USB, inserisci l'obiettivo e avvia il flusso di lavoro
con Leica DVM6 servendoti del software Leica Application Suite X
(LAS X). Leica DVM6 offre una distanza massima di lavoro di 60 mm
e consente un'estensione 70 x 50 mm del portaoggetti. Il portaoggetti
può accogliere campioni fino a 2 kg di peso.
Vista dall'alto del pannello di copertura dell'uscita d'aria di
un'automobile
Vengono riportate qui sotto fotografie di un campione della superficie
di un battistrada e della sezione trasversale di un pneumatico, la vista
dall'alto e laterale di un campione del pannello di copertura dell'uscita
d'aria di un'automobile, e il microscopio digitale Leica DVM6 con il
pannello di copertura dell'uscita d'aria collocato sul portaoggetti.
Vista laterale del pannello di copertura dell'uscita d'aria (i cerchi rossi
indicano i difetti)
Campione di battistrada di pneumatico
Sezione trasversale (freccia rossa) del campione di pneumatico con la
superficie interna rivolta in alto
Leica DVM6 con pannello di copertura dell'uscita d'aria sul
portaoggetti, pronto per l'osservazione al microscopio
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Osserva il campione da diverse prospettive
Inclinazione
Osservando il campione secondo diverse prospettive è possibile ottenere informazioni più precise. La testa inclinabile del microscopio Leica
DVM6 può essere regolata nell'intervallo +/-60° rispetto alla posizione verticale neutra. Il tavolino portaoggetti ruota tra +/-180° in modalità
continua per tutto l'intervallo di regolazione. Qui sotto vengono mostrati alcuni esempi di campioni di pneumatico e di pannello di copertura
dell'uscita d'aria, analizzati da diversi angoli di inclinazione. L'asse di inclinazione è eucentrica, vale a dire, è allineata al piano focale del
campione. In questo modo, basta che il campione sia già a fuoco per restare a fuoco anche dopo averlo inclinato di qualsiasi angolo. Qui sotto
vengono mostrate le immagini della superficie interna di uno pneumatico e di quella esterna di un pannello di copertura dell'uscita dell'aria di
un'automobile registrati con Leica DVM6 insieme ai relativi angoli di inclinazione della testa del microscopio:
Pneumatico di automobile, angolo di inclinazione 0°
Pneumatico di automobile, angolo di inclinazione 15°: nella vista
inclinata sono visibili dettagli più fini della superficie nera di gomma.
Pannello di copertura dell'uscita dell'aria di un'automobile, angolo di
inclinazione 0°
Pannello di copertura dell'uscita dell'aria di un'automobile, angolo
di inclinazione 15°: nella vista inclinata è chiaramente visibile
un'imperfezione
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Microscopio digitale Leica DVM6: Illuminazione del campione con illuminazione integrata a contrasti multipli
Lea luce ad anello integrata e l'illuminazione coassiale a LED di Leica DVM6, permettono diversi tipi di metodi di contrasto, di facile e rapido
utilizzo. Questi metodi di illuminazione a contrasto facilitano l'osservazione dei dettagli del campione. Tali dettagli sono normalmente difficili
da vedere. I principali metodi di contrasto disponibili con l'illuminazione integrata sono il campo chiaro, il campo scuro, l'incidenza radente, e la
polarizzazione a lamina quarto d'onda.
In modalità Live, utilizzando la funzione Anteprima d'immagine, LAS X è in grado di acquisire automaticamente sei immagini diverse,
avvalendosi di alcuni scenari di illuminazione preimpostati. Ad esempio: tipo di illuminazione, intensità di luce, tempo di esposizione, contrasto,
imaging HDR, ecc. Si può poi decidere quale delle sei immagini meglio si adatta al campione corrente e utilizzarla come punto di partenza
per la propria acquisizione d'immagine. È possibile utilizzare lo scenario preimpostato così com'è, oppure regolarlo finemente per ottimizzare
l'immagine visualizzata in modalità Live.
La modalità di anteprima d'immagine consente agli utenti di valutare gli effetti dei diversi effetti di illuminazione, contrasto, ecc. sulle immagini
acquisite. Qui di seguito vengono mostrate le immagini di fili metallici, di filettature non-metalliche, della gomma di una sezione trasversale
di un pneumatico d'auto e di una porzione del pannello di copertura di plastica dell'uscita d'aria di un'automobile contenenti un difetto. Le
immagini sono state registrate con Leica DVM6, utilizzando l'illuminazione integrata nelle modalità di seguito indicate:
Illuminazione completa ad anello della sezione trasversale di
pneumatico di automobile: caratteristiche centrali evidenziate grazie
alla retroriflessione
Illuminazione a quarto d'anello della stessa sezione trasversale di
pneumatico mostrata a sinistra: caratteristiche laterali evidenziate
grazie all'incidenza radente
SETTORE AUTOMOBILISTICO:ISPEZIONE RAPIDA E PRECISA DELLA SUPERFICIE DI CAMPIONI
DIFFICILMENTE VISUALIZZABILI
Illuminazione completa ad anello di una zona con difetto su un
pannello di plastica dell'uscita d'aria di automobile
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Illuminazione a quarto d'anello dello stesso pannello di uscita dell'aria
mostrato sopra: migliore contrasto per le imperfezioni presenti sulla
superficie
Il software Leica
LAS X permette di
selezionare le scene
con illuminazione a
quarto di anello o ad
anello completo
Anteprima d'immagine Leica LAS X: 6
immagini relative alla sezione trasversale
di uno pneumatico e al pannello di uscita
dell'aria (piccolo difetto) con differenti tipi
di illuminazione, contrasto, etc.
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Immagine di sezione trasversa di pneumatico senza HDR (HighDynamic Range)
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Immagine di sezione trasversa di pneumatico in HDR: minore effetto
d'abbagliamento prodotto da metallo riflettente
Sommario
Sono disponibili molte soluzioni per l'ispezione, il controllo di qualità (QC) e l'analisi del guasto (FA) di parti automobilistiche, come pneumatici e
pannelli di uscita dell'aria. Il microscopio digitale Leica DVM6 offre agli utenti i vantaggi della codifica, la possibilità di modificare rapidamente
il rapporto d'ingrandimento, una fotocamera da 10 MP, un software intuitivo, ecc. Come indicato sopra, la capacità di inclinazione e la versatilità
dell'illuminazione integrata di Leica DVM6 risultano di grande efficacia nel corso dell'esame di campioni di difficile visualizzazione, come, ad
esempio, pneumatici in gomma nera di automobili e pannelli di plastica bianca per l'uscita dell'aria delle auto.
Ringraziamenti
Desideriamo ringraziare Giancarlo Parma (Leica Microsystems, Italia) per averci fornito i campioni di pneumatico.
Letture aggiuntive
Pagina prodotto del microscopio digitale Leica DVM6
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