レーザースキャンを使用して部品の清浄度を検査する

これら 2 つの同一の部品には、シーラントを塗布するための溝が付いています。 左側の部分は、全体的には汚染度が低いですが、溝内では汚染度が高いことを示しています。 右側の部分はその逆を示しています。 これは、このような状況で誤解を招く結果をもたらす可能性がある積分測定またはスポット測定と比較して、画像検出の威力を示しています。

部品の表面を汚染物質から守ることは、接着や溶接、コーティング、真空用途などの多くの現代の製造プロセスにおいて非常に重要です。 この要件を考慮し、これらのプロセスのデジタル化と文書化に対する需要が高まっていることから、部品全体の清浄度を評価できる測定機器が本当に必要とされています。

フラウンホーファー IPM は、レーザー誘起蛍光検出の超高感度方法とレーザー スキャニングの概念を組み合わせることで、1 平方インチ未満から数十平方フィートのサイズの部品を検査するためのデバイスを開発しました。

それらのデバイスの 1 つである F-Scanner は、紫色または紫外レーザー ビームを使用して、描画および冷却潤滑剤、スラッシュ オイル、離型剤、フラックス、指紋などの有機残留物に蛍光を与えます。 これらの汚染物質は、それ自体が蛍光を示さないきれいな地金表面と対照的な光を発します。

コーティングや既知の汚染物質については、デバイスを校正して定量的な測定データを取得できます。 検出限界は 0.1 ～ 1 mg/sq です。 これはわずか数ナノメートルの層の厚さに相当します。 校正には、精密スケールを使用した重量測定などの基準値が必要です。 校正されていない場合、ユニットは工場出荷時に蛍光標準に設定されており、同じまたは異なるユニットからの結果が常に比較可能です。

強力なスキャナー光学系と蛍光信号の高速検出により、ユニットは 1 秒あたり 100 万回を超える個別測定を実行できます。 これは、金属ストリップ処理などの高速アプリケーションに十分対応できる速度です。 測定データに基づいて、ソフトウェアは表面全体にわたる汚染またはコーティングの状況のデジタル マップを作成します。 静止部品の場合、光学分解能は必要なサイクル時間によって異なり、通常は 200 ～ 1,000 µm です。

このスキャナはスタンドアロン バージョンとインライン バージョンがあり、生産装置に統合することもできます。 スタンドアロン バージョンは、パーツ サイズに応じて、2D ユニットまたはトラバース 1D ユニットに基づいています。 適切なサイズのサンプル チャンバーが装備されており、クラス 1 のレーザー安全動作を保証します。

インライン バージョンは通常 1D ユニットに基づいており、カスタマイズ可能な機械的、電気的、およびソフトウェア インターフェイスを提供します。 そのモノリシック設計は、クリーンな環境と過酷な環境の両方での動作に適しており、工具不要で交換可能なウィンドウ、水冷、パージガスシステム、およびショックアブソーバーが含まれています。 クラス 3b レーザー システムは、レーザーの安全な動作を確保するために密閉または適切にシールドする必要があります。 このシステムには、インターロック ロジックとキー作動のレーザー制御に接続できる安全な入力と出力が付属しています。

1 秒あたり最大 400 ラインのスキャン速度を備えた 1D モデルは、150 m/分の処理速度で部品をキャプチャしたり金属を剥離したりできます。 1/4インチ。 解決。 これは、1 平方フィートあたり 2,000 回以上の測定値に相当します。 また、ロボット、直線軸、またはガントリーに取り付けることもできるため、ダイカストやパネル形成プロセスなど、ほぼ任意のサイズの複雑な部品を柔軟かつ高速にキャプチャすることができます。 最大 24 x 24 インチの小さな部品の場合は、固有の 2D スキャン モードを備えた 2D モデルが最適です。

レーザー スキャナーを使用した部品表面の高速かつ完全な蛍光検査は、製造業者が要求の厳しいプロセスや業界でシームレスな品質保証を実現するのに役立ちます。 不良品の数を減らし、製品の品質、安全性、寿命を向上させることができます。 さらに、検査装置の直接フィードバックから恩恵を受ける可能性のある、より持続可能なデータベースの洗浄およびコーティングプロセスへの道を開くことができます。