Kontrola povrchu

Funkčnost a estetika jsou klíčovými kritérii kvality. Povrchové vady někdy způsobují zhoršení funkčnosti součástí, u jiných výrobků zase kazí vzhled. Mnohdy dochází k reklamacím kvůli prasklinám, škrábancům apod. Při kontrole povrchu se vizuálně kontrolují pláště předmětů. V rámci zajištění kvality pomáhá tento postup optimalizovat výrobní procesy.

Při kontrole povrchu se rozlišují dotykové a optické metody. První varianta je jednou z profilových dotykových metod. Kontrolní zařízení s diamantovými hroty měří drsnost povrchu. Tato metoda poskytuje přesné hodnoty v rozsahu nanometrů. Optická kontrola povrchu je naproti tomu bezkontaktní kontrolní metoda. Nejjednodušší metodou je vizuální kontrola lidským okem. Jedná se o dobrý a levný způsob hrubé kontroly objektů v rámci kusové a malosériové výroby. Někdy se při ní používají pomůcky, jako jsou lupy, mikroskopy a UV světlo. Přesněji a spolehlivěji pracují automatické systémy. Povrchovou kontrolou však nelze zjistit poškození materiálu. Jiné metody, které pracují s pomocí ultrazvukových vln, rentgenového záření nebo gama záření, zde ukazují své výhody.

Kontrola povrchu se z velké části provádí pomocí automatických kontrolních systémů. Základem jsou kamery a senzory. Výkonné objektivy snímají vnější povrchy a předávají snímky do počítače, který je digitálně zpracovává. V praxi se osvědčil jeden přístup: Používaný software na základě předem definovaných kritérií rozpoznává minimální a hrubé odchylky. Údaje se porovnávají s referenčními snímky nebo cílovými hodnotami. Pokud se vyskytnou nesrovnalosti, jedná se velmi pravděpodobně o zmetek. Povrchy lze také skenovat pomocí laserové technologie, v počítači se vytvoří trojrozměrné obrazy. Kontrolní systémy během několika sekund rozhodnou, zda jsou výrobky vadné, či nikoli.

Díky obrovským počítačovým kapacitám, výkonným mikročipům a kamerám s vysokým rozlišením lze optickou kontrolu povrchu provádět i při rychlých výrobních procesech. Tento proces se vyznačuje krátkými kontrolními časy, pokud použité zařízení splňuje požadavky. Záznamy jsou často pořizovány několika kamerami a z různých perspektiv, takže zobrazují produkty téměř kompletně v jediném pracovním kroku. Povrchy nemusí být hladké a rovné, kontrolovat lze i zboží v metráži, jako je latex, tkaniny, plastové fólie a kabely.

Bez kontrastu je výběr fotografické techniky obtížný. Otisky prstů, škrábance, praskliny, otřepy a otlačky může systém rozpoznat, pokud tato místa výrazně vystupují ze svého okolí. Hlavní roli hraje intenzivní osvětlení snímaných oblastí. Často se používají velmi jasné zdroje světla a UV záření, ale skutečný generátor kontrastu je v počítači. Zjednodušené zpracování obrazu průběžně optimalizuje přenášené snímky. Podobně jako software pro úpravu fotografií upravuje gradační křivky a nastavuje prahové hodnoty expozice na minimální toleranční rozsahy. Černobílé snímky zobrazují extrémně světlé nebo tmavé povrchy produktů. Díky vysokému kontrastu vyniknou i ty nejmenší nečistoty a rýhy.

Úroveň detekce vad závisí na mnoha faktorech. Kontrolní systémy nerozpoznají skutečný stav povrchů. Pořizují snímky a zkreslují je, aby pomocí kontrastu poskytly měřitelné výsledky. Může se například stát, že hydraulická hadice již nezůstane ve výrobě, protože její stěna má velice malé znečištění. Přesto je předmět v technicky bezvadném stavu. Důležité je nastavit parametry přesně podle daných požadavků. Systémy pro vizuální kontrolu povrchu jsou zpravidla příliš opatrné.

Optická kontrola povrchu se používá v každém průmyslovém odvětví. Společnosti, které vyrábějí zboží ve velkém množství, jsou na tomto procesu obzvláště závislé. Výroba bezpečnostně relevantních komponentů v letecké konstrukci se bez povrchové kontroly neobejde. Ať u výrobců automobilů, při zpracování kovů nebo v oblasti elektrotechniky, optická kontrola povrchu zajišťuje vysoké standardy kvality při výrobě. V zásadě s touto metodou pracuje i moderní čištění potrubí a kanalizace. Sondy a roboty vybavené kamerami skenují potrubí a přenášejí snímky přímo na monitor. Posouzení zdiva a vnitřních stěn provádějí obvykle lidé. Optická kontrola povrchů se prosadila dokonce i v potravinářském průmyslu. Pokud rozměry kvalitních pralinek a čokoládových tyčinek neodpovídají specifikacím, nedostanou se do prodeje. Kontrolovat lze také kvalitu obalů. Téměř všechny láhve od perlivé vody, piva a džusu jsou vyrobeny z průhledných materiálů, jako je plast nebo sklo, což je výhoda, která se vyplatí při kontrole velkých šarží. Kontrastní záblesky světla pronikají těmito materiály, takže kamery a senzory odhalí i ty nejtenčí vlasové prasklinky, zbytky tekutin a nečistoty. Procesy probíhají ve stíněných úsecích a pouhým okem jsou stěží viditelné.