Text - Fraunhofer

Presseinformation
Fraunhofer Vision auf der Control 2008 (22. - 25. April)
Halle 1, Stand 1520
Automatische Röntgenprüfung
Das Röntgenprüfsystem ISAR V.6 ist die erste und bisher einzige
Bildauswertungsanwendung, die zwei Ansätze der automatischen Defekterkennung
in einem System vereint: hochgenaue referenzbasierte Auswertung für exakt
arbeitende Manipulationssysteme und einfach parametrierbare referenzfreie
Auswertung für Standardapplikationen.
ISAR ermöglicht die sichere Erkennung und Klassifikation nicht nur von Gießfehlern
wie Lunkern und Poren, sondern detektiert darüber hinaus auch Oxide, die im
Bereich von 1 Prozent der durchstrahlten Wandstärke liegen. ISAR verfügt über eine
Reihe von Standardmodulen, die eine optimale Anpassung an die Aufgabenstellung
und die vorhandene Infrastruktur erlauben. Neben Modulen wie der
Kokillenzahlerkennung, welche das Lesen der Kokillenzahl aus dem Röntgenbild
erlaubt, stehen Module zur Anbindung des ISAR an ein bestehendes
Betriebsdatenerfassungssystem (BDE) zur Verfügung.
Automatische Bildauswertung mit V.6
Das vollautomatische Röntgenprüfsystem ISAR (Intelligentes System zur
automatischen Radioskopie) vereint zwei Ansätze zur Auswertung von
Röntgenbildern zur Erkennung von Gießfehlern und Fremdkörpern. Für
automatisierte Röntgenprüfgeräte, welche keine wiederholgenaue Positionierung des
Prüflings erlauben (z. B. Räderprüfsysteme) stellt ISAR die referenzfreie Prüfung zur
Verfügung. Die referenzbasierte Prüfung kann überall dort eingesetzt werden, wo z.
B. Roboter das Teilehandling übernehmen und für ein wiederholgenaues
Positionieren des Prüflings im Strahlengang sorgen. Beide Verfahren haben ihre
spezifischen Eigenschaften, die in den nachfolgenden Abschnitten beschrieben
werden. Als erstes Prüfsystem erlaubt das ISAR V.6 die Anwendung der
referenzbasierten und referenzfreien Methoden innerhalb eines Prüfschritts (d.h. die
Auswertung einer Prüfposition). Die Kombination beider Methoden ermöglicht es,
flexibel auf die Anforderungen der Qualitätsvorschrift einzugehen.
Neben den Standardfunktionen, die eine flächenbezogene Vermessung eines
Defekts erlauben, kann ISAR V.6 auch die Größe eines Defekts in Richtung der
Durchstrahlung messen. Diese Option erfordert die Aufnahme eines Stufenkeils des
zu prüfenden Materials. Anschließend stehen entsprechende Qualitätsparameter zur
Verfügung, die auch die Tiefenausdehnung von Defekten berücksichtigen. Neue
Verfahren zur Plausibilitätsprüfung, die nicht nur geometrische Merkmale von
potentiellen Defekten überprüfen, um reale Defekte von Pseudos zu unterscheiden,
helfen die Pseudoausschussrate gering zu halten. In diversen Applikationen wurde
eine Pseudofehlerrate von weniger als 3 Prozent nachgewiesen. Die verwendeten
Verfahren sind lernfähig, d.h. sie lassen sich optimal an eine Prüfaufgabe anpassen.
Die eingelernten Muster werden unter Angabe von Datum und Uhrzeit gespeichert,
womit eine vollständige Transparenz der Parametrierung sichergestellt ist.
Referenzfreie Prüfung
Die referenzfreie Prüfung wird z. B. in der Räderprüfung eingesetzt. ISAR stellt hier
selbst-adaptierende Bildverarbeitungsmethoden zur Verfügung, d. h. der Benutzer
legt den zu prüfenden Bereich fest und definiert einige wenige Parameter. Die
Bildverarbeitungsmethoden passen sich an die im Röntgenbild enthaltenen
Bildstrukturen an und sorgen somit für ein optimales Prüfergebnis. Die Erstellung der
Prüfprogramme setzt somit kein spezielles Wissen des Bedieners über
Bildverarbeitung voraus. Damit wird eine schnelle und sichere Parametererstellung
möglich.
Referenzbasierte Prüfung
Die referenzbasierte Prüfung wird z. B. in der Prüfung von Fahrwerksteilen
eingesetzt. ISAR ermöglicht eine kokillenbezogene Prüfung, um auch kleinste
Defekte bis in den Bereich von 1 Prozent der durchstrahlten Wandstärke zu
detektieren. Der bisherige Standard von > 3 Prozent wird damit deutlich übertroffen.
Die leistungsfähigen und einfach zu bedienenden Bildverarbeitungsmethoden
erlauben auch hier eine schnelle und ergebnisorientierte Erstellung der
Prüfprogramme.
Bedienung
ISAR V.6 bietet eine Benutzeroberfläche der neuesten Generation. Das System stellt
eine Reihe von Modi zur Verfügung, innerhalb derer alle notwendigen Funktionen auf
einer Ebene ohne den Wechsel von Fenstern erreichbar sind.
Automatikmodus
Im Automatikmodus werden die Originalbilddaten auf Wunsch mit Kontrastanhebung
zusammen mit einem frei wählbaren Zwischenergebnisbild angezeigt. Dies erlaubt
eine optimale Nachvollziehbarkeit der Prüfergebnisse, ohne das System stoppen zu
müssen. Bild 1 zeigt die Ansicht aus dem Automatikbetrieb, in dem alle wichtigen
Informationen zum Röntgenbild, zum Prüfteil und zum Prüfergebnis angezeigt
werden.
Einlernbetrieb (Teach-In)
Im Einlernbetrieb kann der Bediener die Prüfprogramme erstellen und überarbeiten.
Dies kann sowohl online im Betrieb als auch offline anhand von abgespeicherten
Bildern erfolgen. Ausgewählte Prüfschritte können separat hinterlegt werden, um sie
bei unterschiedlichen Prüfprogrammen (z. B. ähnliche Teile) wiederzuverwenden.
Gespeicherte Programme können einfach transferiert werden. Bild 2 zeigt eine
Ansicht im Einlernbetrieb. Prüfbereiche, Bildverarbeitungsmethoden und das
Röntgenbild werden übersichtlich dargestellt.
Fazit
Das vom Fraunhofer-Entwicklungszentrum EZRT entwickelte System ISAR V.6 stellt
den neuesten Stand der Technik in der automatischen Röntgenprüfung dar. Moderne
Bildverarbeitungsroutinen erlauben eine schnelle und einfache Parametererstellung
und sichern eine zuverlässige, objektive und reproduzierbare Defekterkennung bei
einer minimalen Pseudoausschussrate. Erstmalig werden Defekte als Volumen
erfasst und ausgewertet. ISAR V.6 begründet mit seinen Eigenschaften eine neue
Generation von Systemen in der zerstörungsfreien Prüfung von Gussteilen.
Wesentliche Eigenschaften
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Ergonomische Windows-basierte grafische Benutzeroberfläche
Lernfähige Teileidentifikation
Adaptierbar an viele Steuerungen (z. B. S5, S7, AllenBradley)
Zwei-Monitor-Darstellung für eine übersichtliche Bedienung
Mehrstufiges Sicherheitskonzept zum Schutz der Prüfprogramme und vor
unerlaubtem Zugriff
Fernwartungszugang per ISDN, DSL, VPN; ISDN Router ist inbegriffen
Offline-Parametrierung möglich
Leistungsfähige Bildverarbeitung, die Ungänzen im Bereich von 1 % der
Wandstärke detektieren kann
Defektklassifikation (Poren, Lunker, Oxide, Nester, Fremdkörper)
Bestimmung der Tiefenausdehnung von Defekten
Einbindung verschiedener Detektortechnologien möglich (Bildverstärker,
FlatPanel, Flouroskop, XEye)
Optimiert für das Betriebssystem Windows XP®
Das Röntgenprüfsystem ISAR V.6 wird vom Fraunhofer EZRT am Messestand der
Fraunhofer-Allianz Vision bei der Control 2008 in Stuttgart präsentiert. Die
Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den
Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik,
Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.
Bilder in Druckqualität:
Bild (ezrt_isar_3.tif): (Quelle: Fraunhofer EZRT).
Bild 1 (ezrt_isar_1.tif): Ansicht des Automatikbetriebs (Quelle: Fraunhofer EZRT).
Bild 2 (ezrt_isar_2.tif): Ansicht des Einlernbetriebs (Quelle: Fraunhofer EZRT).
Pressekontakt:
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer M. A.
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-530
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: [email protected]
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