SURFILES DIRIS 3D HOT

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Die Automatisierung der Oberflächeninspektion erlaubt zusätzlich auch eine Verbesserung der Arbeitssicherheit beim Umgang mit über 1.000 Grad heißen Stahlprodukten, denn statt Mitarbeitern halten Kameras der Hitze stand.

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The automation of the surface inspection also improves work safety when dealing with hot steel products of over 1,000 degrees Celsius, because cameras withstand the heat, not employees.

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Neues Verfahren zur 3D-Oberflächen- Inspektion überzeugt Stahlriesen

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New method for 3-D surface inspection has convinced steel giant

30.10.2013

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Fehlererkennung auf heißen Oberflächen optimiert Schienenproduktion.

Ein innovatives Verfahren zur Qualitätsinspektion heißer Oberflächen wird erstmals industriell eingesetzt: Ein großer türkischer Stahlproduzent optimiert mit dem in Österreich entwickelten Verfahren die Produktion von hochgeschwindigkeitstauglichen Eisenbahnschienen. Das Verfahren beruht auf der Laserlichtschnitt-Technologie, die das kontaktlose Prüfen noch heißer Oberflächen erlaubt. Fehler der Oberflächenstruktur werden somit frühzeitig im Produktionsprozess erkannt. Die in Echtzeit arbeitende Technologie bietet gleich mehrere Vorteile: Kostenersparnis, Rationalisierung, Qualitätssteigerung sowie höhere Arbeitssicherheit und klare Dokumentation. Das als DIRIS 3D HOT bezeichnete Verfahren wurde von der österreichischen Firma Nextsense entwickelt und wird weltweit vertrieben.

Fehler passieren. Auch in der Stahlproduktion. Besonders ärgerlich sind Fehler der Oberfläche: Geschultes Personal kann diese zwar leicht identifiziert – aber erst nach Abkühlung des gerade gewalzten Werkstücks. Ist das Produkt aber endlich einer visuellen Inspektion zugänglich, sind zwischenzeitlich schon viele weitere Stücke mit eventuell gleichem Fehler hergestellt worden. Ein innovatives Verfahren der NEXTSENSE GmbH in Graz, Österreich macht damit nun Schluss – und wird jetzt von einem türkischen Stahlproduzenten erstmals im industriellen Maßstab eingesetzt.

 

Oberflächlich betrachtet

Das neue Verfahren beruht dabei auf der sogenannten Laserlichtschnitt-Technologie – ein Verfahren der optischen 3D-Messtechnik, das die Berechnung eines präzisen Höhenprofils erlaubt. Dazu wird eine Laserlinie auf ein bewegtes Objekt projiziert. Verschiebungen der Laserlinie durch Änderungen der Oberflächenstruktur werden von mehreren Kameras registriert und mittels photometrischer Berechnungen in 3D-Koordinaten umgerechnet. Ist das Objekt vollständig unter der Laserlinie entlang geführt worden, erhält man ein komplettes Höhenprofil des Objektes. Dazu Christoph Böhm, Marketing Manager von Nextsense: "Unser als DIRIS 3D HOT bezeichnetes Verfahren arbeitet dabei völlig kontaktlos und automatisch. Der Kunde erhält 3D-Information in Echtzeit inklusive die räumliche Tiefe von Produktionsfehlern und eine komplette Dokumentation." Das Verfahren kann somit auch für noch heiße Oberflächen eingesetzt werden, wie sie bei der Stahlproduktion unmittelbar nach dem Walzen herrschen. Daraus ergeben sich gleich mehrere Vorteile für den Nutzer des DIRIS 3D HOT-Verfahrens. Die Fehler werden sehr frühzeitig im Produktionsprozess entdeckt und die Ursachenbeseitigung kann umfangreichere Fehlproduktionen vermeiden. Weiters erlaubt die automatisierte Fehlererkennung auch die Klassifizierung von Fehlern bzw. anderer Oberflächenstrukturen: Ausbrüche, Aufwalzungen, Riefen oder Schuppen werden genauso erkannt wie Stempelungen und Walzzeichen. Dabei beeindruckt die Performance des Verfahrens ungemein: Einbuchtungen mit einer Tiefe von nur wenigen 1/10mm werden erkannt – und klassifiziert.

 

Die Automatisierung der Oberflächeninspektion erlaubt zusätzlich auch eine Verbesserung der Arbeitssicherheit beim Umgang mit über 1.000 Grad heißen Stahlprodukten, denn statt Mitarbeitern halten Kameras der Hitze stand. Ein weiterer, großer Vorteil ist natürlich auch die vollständige Dokumentation der Messergebnisse: objektive 3D-Daten in farbigen Grafiken statt subjektive Einschätzungen von Mitarbeitern.

 

DIRIS 3D HOT auf Schiene

Die vielen Vorteile überzeugten nun auch einen führenden Stahlproduzenten in der Türkei. Nach eingehender Prüfung des Verfahrens entschied sich das Unternehmen, eine als SURFILES DIRIS 3D HOT bezeichnete Anlage zur Herstellung fehlerfreier Schienenstränge zu bestellen. Gerade bei Eisenbahnschienen sind die Qualitätsanforderungen wegen des Ausbaus von Hochgeschwindigkeitsstrecken enorm gestiegen. Wettbewerbsfähige Produktion und die Lieferung z. T. großer Bestellvolumina können dabei nur mit effizientesten Produktionsmethoden garantiert werden. Der nun abgeschlossene Deal bedeutet für Nextsense dabei auch einen Erfolg für den neu etablierten Geschäftsbereich "Stationäre Oberflächeninspektions- und Profilmessanlagen" (kurz „SURFILES“). Neben dem stark wachsenden Segment der portablen Profilmessgeräte „CALIPRI“ trägt dieser Millionenauftrag zur Überschreitung des mittelfristigen Unternehmensziels, der zweistelligen Millionen-Umsatzgrenze, maßgeblich bei.

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Defect detection on hot surfaces optimizes rail production.

An innovative method for the quality inspection of hot surfaces is used on an industrial level for the first time: A major Turkish steel producer is optimizing the production of high speed-compatible rails with the method that has been developed in Austria. The method is based on laser light section technology, which facilitates the non-contact examination of surfaces that are still hot. Hence defects in the surface structure can be detected at an early point of time in the production process. The technology works in real time and delivers a whole range of advantages: cost reduction, rationalization, quality improvement as well as improved work safety and clear-cut documentation. The DIRIS 3D HOT method was developed by the Austrian company Nextsense and is sold worldwide.

Mistakes occur. Even in steel production. Defects on the surface are especially exasperating: Trained personnel can easily detect them – but only once the just-rolled workpiece has cooled off. So by the time the product is accessible to visual inspection, many more pieces with the same defect might have been produced. An innovative method of NEXTSENSE GmbH in Graz, Austria, puts an end to that – and is now being deployed on an industrial level for the first time by a major Turkish steel producer.

 

Looking at it on the surface

The new method is based on the so-called laser light section technology, a method of optical 3-D measurement technology that allows for the calculation of a precise height profile. To take the measurement, a laser line is projected on a mobile object. Shifts of the laser line caused by changes in the surface structure are registered by several cameras and converted by means of photometric calculations in 3-D coordinates. Once the object has been completely guided along under the laser line, you get a complete height profile of the object. Christoph Böhm, Marketing Manager of Nextsense, explains: “Our DIRIS 3D HOT method works on a completely non-contact and automated basis. The customer gets 3-D data in real time, including the spatial depth of production errors as well as a complete documentation.” Hence the method can be applied to surfaces that are still hot, such as those you have in steel production immediately after the rolling. This entails a whole range of advantages for the user of the DIRIS 3D HOT method. Defects are detected very early in the production process, and once the cause has been eliminated, the production of large amounts of rejects can be prevented. In addition, the automated defect detection facilitates the classification of defects or other surface structures: chips, roll-ons, reefs or scales are detected as reliably as stamps and rolling marks. The performance of the method is immensely impressive: recesses of a depth of merely a few 1/10 mm are detected – and classified.

 

The automation of the surface inspection also improves work safety when dealing with hot steel products of over 1,000 degrees Celsius, because cameras withstand the heat, not employees. Naturally, another great advantage is the complete documentation of the measurement results: objective 3-D data in color diagrams replace subjective assessments made by employees.

 

DIRIS 3D HOT on the rail

The many advantages have now convinced a leading steel producer in Turkey. Upon exhaustive examination of the method, the company decided to order a SURFILES DIRIS 3D HOT facility for the production of faultless rails. Especially when it comes to train rails, the quality requirements have been rising enormously due to the fact that more high-speed lines are being upgraded. Competitive production and the delivery of huge order volumes in some cases can be guaranteed only with highly efficient production methods. The deal that has now been struck adds a success benchmark for the newly established “Surface Inspection & Profile Measurement Systems” (short: SURFILES) division of Nextsense. Alongside the rapidly growing segment of portable profile measurement devices, “CALIPRI”, this multi-million contract has contributed decisively to the fact that the company has exceeded its mid-term company goal, namely the double-digit million turnover limit.