Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme EASvosla GmbH
Bildverarbeitungssystems zur Beurteilung von Glas- und Beschichtungsfehlern bei Glühlampen
Um die Qualität bei der Herstellung von Glühlampen zu sichern, betreibt die vosla GmbH in ihren Produktionslinien optische Prüfstationen. Das Ziel einer neuen Station zur 360°-Endkontrolle war die automatische Lokalisierung und Vermessung kleinster Fehler an den Glaskörpern sowie im Farbauftrag.
Das Fraunhofer IIS/EAS hat hierfür ein spezielles optisches Setup und die darauf aufbauende kundenspezifische Prüfsoftware entwickelt. Der optische Aufbau besteht aus vier integrierten Bildaufnahmeköpfen mit hochauflösender Kamera, Strahlteiler und Flächenbeleuchtung, die in gleichem Abstand kreisförmig um das Messobjekt angeord¬net sind. Damit werden je Prüfling acht unterschiedliche Bilder erfasst, die Strukturen kleiner als 30 µm auflösen und so eine genaue optische Prüfung ermöglichen. Anhand von jeweils vier Auf- und Durchlichtbildern wird zwischen verschiedenen Transparenzgraden unterschieden und die Analyse der Bildinformationen darauf angepasst. Darüber hinaus erlaubt eine farblich steuerbare Beleuchtung eine individuelle Anpassung des Prüfmechanismus an Beschichtungen, die je nach Glühlampentyp verschiedenfarbig sind. Auch Reflektionen und Brechungen am Glaskörper werden erkannt und geeignet behandelt.
Die Analysesoftware ermöglicht neben der Merkmalsextraktion auch die äußere geometrische Vermessung des Prüflings und aller relevanten funktionalen Komponenten. Sie erkennt Produktionsfehler, wie Kratzer, Risse, Lufteinschlüsse, Verschmutzungen, Splitter sowie geometrische Abweichungen. Aus den abgeleiteten Daten und frei parametrierbaren, zulässigen Toleranzen führt die Software eine Qualitätsbewertung durch. Resultat der Prüfung ist eine Klassifizierung in benutzerdefinierte Qualitätsstufen, anhand derer die Testkörper selektiv weiterverarbeitet oder ausgeschleust werden können.
Der Aufbau und die Integration der optischen Anordnung in die Fertigungslinie erfolgte durch ein Partnerunternehmen, ebenso die Bereitstellung einer Benutzeroberfläche.