Projekt
ToolSpy - Automatisierte Werkzeugverschleißmessung

 

Problemstellung

Die Reduzierung von Werkzeugkosten bietet heute noch ein enormes Potential zur Wettbewerbsverbesserung. Die Gründe liegen darin, dass viele Messverfahren an Werkzeugen überhaupt nicht oder nur unzureichend einsetzbar sind. Werkzeugverschleiß wird daher - wenn überhaupt - mit manuellen Messsystemen (z.B. Messmikroskop) bestimmt. Austauschzeitpunkte für Werkzeuge werden daher häufig statistisch bestimmt und nicht nach dem aktuellen Verschleißzustand des Werkzeugs festgelegt. Optimierungspotentiale bei den Werkzeugkosten liegen somit brach.

Eine Lösung stellen automatische Bildverarbeitungssysteme dar. Durch die optischen Eigenschaften der verschiedenen Schneidstoffe kommt es jedoch zu starken Störungen. Reflexe und teilweise auch Schattenwürfe behindern eine zuverlässige Bildaufnahme und somit auch eine stabile Bildauswertung.



Lösungsansatz

Durch eine am WZL entwickelte und an die geometrischen und optischen Rahmenbedingungen bei Fräswerkzeugen angepasste Beleuchtungseinheit werden diese Störeinflüsse verringert.
Hierdurch ist es möglich, für die folgenden Bildverarbeitungsschritte optimale Eingangsdaten zur Verfügung zu stellen.


Im Rahmen der Vorverarbeitung werden die Schneidkanten und ihre Lage erkannt sowie der Verschleißbereich durch Ausnutzung gerichteter Reflexionen segmentiert.
Auf Basis dieser Bildverarbeitungsdaten kann abschließend eine Klassifikation der Verschleißform und eine Messung der Verschleißmarkenbreite (VB, VB
max) vorgenommen werden.