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02/15/2008 16:48

Fraunhofer Vision auf der Control 2008

Regina Fischer M.A. Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Fraunhofer Vision

Die Fraunhofer-Allianz Vision präsentiert auf der Control 2008 in Stuttgart (Halle 1, Stand 1520) eine Auswahl neuer Bildverarbeitungs- und Vermessungssysteme für die Qualitätssicherung in der Produktion. Das Schwerpunktthema ist im Jahr 2008 der Bereich "Dreidimensionales Messen und Auswerten". In einem zweimal täglich stattfindenden Vortrags-Forum werden aktuelle Möglichkeiten der Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung vorgestellt.

Veranstaltungen im Fraunhofer Vision-Messeforum

Vortrags-Forum: "Möglichkeiten der Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung"
Das Fraunhofer Vision Vortrags-Forum bietet einen Überblick über neue Entwicklungen der Bildverarbeitung und optischen Messtechnik und stellt beispielhafte Anwendungen vor.

Folgende Themen werden vorgestellt:
· Messen mit 3-D-Computertomographie
· Handgeführte 3-D-Sensorik und optische 3-D-Messtechnik
· Unsichtbares sichtbar machen mit Wärmefluss-Thermographie und Terahertz-Messtechnik

Themenschwerpunkt "Dreidimensionales Messen und Auswerten"

Die Qualitätssicherung mit berührungsloser 3-D-Messtechnik wird in der Fertigung immer wichtiger. Mit ihrer Hilfe können Messungen nicht nur erheblich beschleunigt sondern auch direkt im Fertigungsprozess durchgeführt werden, wobei in vielen Fällen 100-Prozent-Prüfungen möglich sind. Die Röntgen-Computertomographie ermöglicht zusätzlich die Vermessung innerer oder verdeckter Strukturen, die anschließend ausgewertet und analysiert oder auf CAD-Daten rückgeführt werden können. Um auch bereits montierte, sehr große oder schwer zugängliche Objekte vermessen zu können, wurden jetzt die ersten "mobilen", standortunabhängigen Messsysteme entwickelt.

Folgende Exponate werden zum Themenschwerpunkt
"Dreidimensionales Messen und Auswerten" zu sehen sein:

Kolibri CORDLESS
Kolibri CORDLESS ist ein handgeführter kabelloser 3-D-Scanner für die 3-D-Qualitätssicherung und Digitalisierung. Unter Verwendung LED-basierter Digitalprojektoren und schneller Kameras gelingt es, die nötigen Mustersequenzen in weniger als 150 Millisekunden zu projizieren, so dass Verwacklungen beim Führen des Sensorkopfes mit der Hand und damit Messartefakte weitgehend vermieden werden können. Kolibri CORDLESS kann flexibel an verschiedenen Orten im Unternehmen eingesetzt werden und erreicht auch schwer zugängliche Bereiche wie z. B. Innenräume im Automobilbau, 3-D-Messungen im Motorraum oder die Messung von Formgebungswerkzeugen in der Maschine.

Die Besucher des Fraunhofer Vision-Stands sind eingeladen, eigene Messungen mit Kolibri CORDLESS durchzuführen. Als Messobjekte stehen ein Motorblock, ein Werkzeug und eine Büste zur Verfügung.

Ortsflexibles 3-D-Computertomographiesystem Robo-CT
Die Computertomographie (CT) gewinnt auch in der industriellen Anwendung zunehmend an Bedeutung . Eine Schwierigkeit bei CT-Systemen ist jedoch die meist nicht vorhandene Ortsflexibilität, so dass bereits montierte Bauteile oft nur eingeschränkt untersucht werden können. Für diesen Zweck wurde das auf Robotern basierende, ortsflexible 3-D-Computertomographiesystem Robo-CT entwickelt. Das neuartige und patentierte 3-D-Röntgenprüfsystem ermöglicht eine standortunabhängige dreidimensionale zerstörungsfreie Prüfung von sperrigen und bereits montierten Bauteilen, beispielsweise von Flugzeugtragflächen oder Rohrleitungen in Kraftwerken.

Analysesoftware für Volumenbilder MAVI
Die Eigenschaften von Materialien werden nicht zuletzt durch ihre Mikrostruktur bestimmt. Es besteht daher wachsendes Interesse an der geometrischen Charakterisierung der Mikrostrukturen, insbesondere auch bei sehr weichen, brüchigen oder hoch porösen Materialien, die konventionellen mikroskopischen Methoden nicht zugänglich sind. Mit der Software MAVI (Modular Algorithms for Volume Images) können innere Mikrostrukturen von Bauteilen analysiert, modelliert und visualisiert werden.

3-D-Konturmessung mit Laserlichtschnitt
Für die Neuentwicklung von Kfz-Reifen wird die Kenntnis über die geschwindigkeitsabhängige Verformung eines Reifens benötigt. Mit dem 3D-Laser-Lichtschnittverfahren ist eine Erfassung der kompletten Kontur eines Kfz-Reifens innerhalb einer Umdrehung selbst bei extremen Geschwindigkeiten möglich.

Dreidimensionales berührungsloses Messen und Auswerten
Häufig stellt die komplexe Bedienung von Bildverarbeitungssystemen für das Personal ein Hemmnis dar. Die Bedeutung der Mensch-Maschine-Schnittstelle rückt deshalb zunehmend in den Vordergrund. Mit einer intuitiven Mensch-Maschine-Kooperation kann die industrielle Bildverarbeitung effektiver im industriellen Umfeld platziert werden. Das Bildverarbeitungspaket EMSIS kombiniert die Anforderung eines universellen Basisprogramms mit der anwendungsspezifischen Einzellösung. Die Erfassung von Beschädigungen an Dichtflächen von galvanisch behandelten Drehteilen und die Gewindeprüfung sind nur zwei Beispiele der Anpassungsfähigkeit der Software.

Kolibri CombiScan
Kolibri CombiScan ist eine 3-D-Messzelle, die eine simultane Vermessung spiegelnder und nicht-spiegelnder Oberflächen in einem Messvorgang ermöglicht. Ein typischer Anwendungsbereich ist die Vermessung optischer Freiformen und präzisionsbearbeiteter Formen.

Prozessintegrierte optische 3-D-Geometrieprüfung
Die 3-D-Messtechnologie OptoInspect 3D bildet die Grundlage für eine prozess- und maschinenintegrierbare Geometriemesstechnik, durch die eine 100-Prozent-Prüfung und eine lückenlose Dokumentation der Produktqualität ermöglicht werden. OptoInspect 3D ist ein modulares System, um anwendungsspezifische und automatisierte 3-D-Messsysteme zu konfigurieren. Die Systeme arbeiten von der 3-D-Digitalisierung über die Messdatenauswertung bis hin zur geometrischen Merkmalsextraktion vollautomatisch. Beispiele sind die geometrische Qualitätsprüfung von KfZ- oder Eisenbahn-Rädern, Abgaskonvertern, profilierten Materialien oder die maschinenintegrierte Biegewinkelmessung.

Modellbasierte optische Montageassistenz
Am Beispiel eines industriellen Montageszenarios werden die Möglichkeiten der optischen Messtechnik für die Unterstützung und Qualitätskontrolle industrieller Montageprozesse gezeigt. Die Zielstellung derartiger Lösungen besteht darin, für komplexe, variantenreiche und manuell ausgeführte Montagearbeiten einerseits Möglichkeiten einer Bedienerunterstützung und andererseits eine Qualitätskontrolle des Montageergebnisses zu schaffen.

Messsystem zur Regelung von Laserschweißprozessen mit pixelparalleler Bildverarbeitung
Beim Laserschweißen treten aufgrund des hochdynamischen Vorgangs häufig Nahtfehler wie z. B. mangelnde "Durchschweißung" auf. Auf viele dieser Nahtfehler kann wiederum durch Veränderung von Prozessparametern, wie beispielsweise Vorschubgeschwindigkeit, Laserleistung oder Fokuslage, gezielt Einfluss genommen werden. Aus diesem Grund wird hier die Anwendung einer neuartigen Kameraarchitektur in der Laserschweißtechnologie vorgestellt, bei der die Intensitätswerte benachbarter Pixel zu so genannten "Cellular Neural/Nonlinear Networks" (CNN) gekoppelt werden.

Rundheitsmessgerät für Bauteile mit kleinstem Durchmesser - NanoDistance
NanoDistance ist ein faseroptischer Mikrosensor mit einer Messgenauigkeit von wenigen Nanometern, mit dem die Rundheit in kleinsten Bohrungen und Kavitäten gemessen werden kann. Der Sensor kann in Produktionsmaschinen, Messmaschinen oder Fertigungslinien integriert werden und ermöglicht in einigen Fällen eine 100-Prozent-Prüfung.

Unsichtbares sichtbar machen mit Wärmefluss-Thermographie


Qualitätssicherung durch industrielle Wärmefluss-Thermographie
Die Wärmefluss-Thermographie ist ein zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Qualitätssicherung in der Produktion. Durch die Analyse des Wärmeflusses bzw. der Wärmeleitfähigkeit von Werkstücken können unterhalb der Oberfläche liegende und daher äußerlich nicht sichtbare Fehlstellen erkannt werden. Grundsätzliche Vorteile des thermographischen Wärmefluss-Prüfverfahrens sind das bildgebende Funktionsprinzip, die hohe Prüfgeschwindigkeit und die relativ einfache Automatisierbarkeit.

Ultraschallangeregte Thermographie für die prozessintegrierte Qualitätskontrolle von Fügeverbindungen
Die ultraschallangeregte Thermographie nutzt den Effekt, dass eine in ein Bauteil eingeleitete und sich dort ausbreitende Ultraschallwelle zu charakteristischen Reibvorgängen im Bereich von Grenzflächen führt, wenn diese Grenzflächen nicht kraftschlüssig verbunden sind. Diese Vorgänge sind Ursache für eine Wärmeentwicklung in diesen Bereichen, welche mit thermographischen Methoden detektiert werden kann. Die ultraschallangeregte Thermographie eignet sich insbesondere zur Charakterisierung gefügter Verbindungen.

Unsichtbares sichtbar machen mit Shearographie


Shearographie für die prozessintegrierte Qualitätskontrolle geklebter Verbindungen
Die Shearographie (ESPSI) ist ein interferometrisches Prüfverfahren, mit dem Oberflächenverformungen durch Laufzeitmessung eines Laserstrahls gemessen werden können. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Beurteilung von Verbundeigenschaften bei Werkstoffverbünden und Verbundwerkstoffen, welche mit anderen Verfahren nur unzureichend oder gar nicht gefunden werden können. So kann zum Beispiel die Qualität der Bindung von Reibbelägen bei Kupplungsscheiben nachgewiesen werden, indem die Out-of-Plane-Verformungen von wärmebeaufschlagten Kupplungsscheiben mittels Shearographie ermittelt werden.

Unsichtbares sichtbar machen mit Terahertz Imaging


Zerstörungsfreie Prüfung im Volumen mittels Terahertz-Messtechnik
Terahertz (THz)-Strahlung zeichnet sich durch ein hohes Durchdringungsvermögen aus; viele für sichtbares Licht oder Infrarot undurchdringliche Stoffe sind für THz-Strahlung transparent. Dabei ist THz-Strahlung energiearm und nicht-ionisierend. Die Terahertz-Messtechnik bietet daher neue Ansätze für die Qualitätskontrolle in der Produktion, beispielsweise bei der zerstörungsfreien Bauteilprüfung.

Terahertz-Tomographie zur zerstörungsfreien Prüfung
Die Terahertz (THz)-Tomographie eignet sich insbesondere für den Einsatz bei Kunststoffen, wie z. B. Polystyrol. Gezeigt wird die Aufnahme von Transmissionsbildern an Prüflingen. Das System kann ca. 20 cm x 20 cm große Prüflinge durchstrahlen und Materialinhomogenitäten oder Dichteschwankungen sichtbar machen.

Unsichtbares sichtbar machen mit Röntgentechnik


Automatische Röntgenprüfung mit ISAR V.6
ISAR V.6 ist eine Röntgenprüfanlage zur vollautomatischen und objektiven Prüfung von Leichtmetallgussteilen. Das System ist geeignet für Leichtmetallgussteile wie Räder, Fahrwerke, Lenkungsteile oder Gehäuse und detektiert Ungänzen wie z. B. Lunker und Poren, wobei die Defekte als Volumen erfasst und ausgewertet werden. Zudem können auch Oxide detektiert werden, die im Bereich von 1 Prozent der durchstrahlten Wandstärke liegen.

Tisch-Computertomograph CT-MICRO
Mit Computertomographie können Bauteile zerstörungsfrei geprüft werden und es werden in relativ kurzer Zeit dreidimensionale Volumenbilder der inneren und äußeren Struktur der Objekte geliefert. Einer breiteren Anwendung stehen jedoch der hohe Anschaffungspreis sowie die komplizierte Bedienung des Tomographen, die speziell geschultes Personal erforderlich macht, entgegen. Mit dem Computertomographen CT-MICRO steht jetzt ein einfach zu bedienendes, kompaktes und preiswertes Tisch-System zur Verfügung, mit dem kleinere Objekte aus Kunststoff, Textil, Keramik, Leichtmetall, biologischem Material u. ä. untersucht werden können.

Inspektion von Oberflächen

Online-Oberflächeninspektionssystem zur Qualitätssicherung MASC
Bei vielen Produkten aus dem Bereich der verarbeitenden Industrie (z. B. Metall, Kunststoff, Holz, Leder, Vlies) spielen visuelle Eindrücke bei der Beurteilung der Qualität eine entscheidende Rolle. Die MASC-System-Reihe bietet verschiedene Software-Tools, die mittels digitaler Bildverarbeitung Materialfehler in Oberflächen detektieren und klassifizieren bzw. Farbnuancen erkennen können. Anwendungsbeispiele sind die Oberflächeninspektion von Deckenplatten und die Qualitätssicherung von Dichtungen.

CapaCAM® - Vollautomatische Oberflächenprüfung von Gussteilen zur Qualitätssicherung
CapaCAM® ist ein System zur vollautomatischen Sichtprüfung von Gussteilen. Das Prüfsystem führt eine Oberflächenprüfung von bearbeiteten und unbearbeiteten Gussteilen durch. Die erkannten Fehlerklassen umfassen Poren, Lunker, Schlag-, und Bruchstellen, Riefen, Kratzer und Verschmutzungen. Zusätzlich prüft CapaCAM® an ausgewählten Positionen die Maßhaltigkeit der Werkstücke. Die Integration des Prüfsystems in die Fertigungslinie erlaubt eine automatische Sortierung der Bauteile gemäß den Fertigungsvorschriften. Ein detailliertes Prüfprotokoll wird für jedes Bauteil erstellt und umfasst alle relevanten Prüfergebnisse.

Multi-Wellenlängen-Oberflächenmesssystem
Mit dem Multi-Wellenlängen Oberflächenmesssystem kann die Topografie insbesondere rauer Objektoberflächen ohne Schärfentiefebegrenzung mit interferometrischer Genauigkeit dargestellt werden. Das Messsystem basiert auf digitalholographischer Mikroskopie.

System Purity zur automatischen Inspektion transparenter Materialien
Eine aktuelle Herausforderung in der industriellen Bildverarbeitung ist die Detektion von Einschlüssen und Luftblasen in beliebig geformten transparenten Materialien. Hierzu zählen Flachglas, gebogenes Glas, Linsen, Kugeln, Granulate und ähnliche Objekte. Das patentierte System Purity erkennt und unterscheidet - nahezu unabhängig von der Objektgeometrie - zwischen Transparenzänderungen, Einschlüssen von Fremdkörpern und Luftblasen.

Sonderschau Berührungslose Messtechnik
Halle 1, Stand 1626
Anlässlich der Control 2008 wird in Halle 1, Stand-Nr. 1626, die Sonderschau "Berührungslose Messtechnik" stattfinden. Die Sonderschau will einen Beitrag zur Verbreiterung der Akzeptanz berührungsloser Messtechnik leisten, indem an einigen ausgewählten Exponaten die Konstruktionsprinzipien, Eigenheiten und Grenzen der neuen Messmöglichkeiten demonstriert werden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung der P. E. Schall GmbH & Co. KG, den Mitgliedern des Control-Messebeirats und der Fraunhofer-Allianz Vision statt. Es werden unter anderem Exponate aus den Bereichen konfokale Messtechnik, Wärmefluss-Thermographie, Lasertriangulation, Weißlichtinterferometrie, Fokussierungsanalyse und 3-D-Objektvermessung gezeigt.

Wichtige Daten:

Messe: Control 2008
Datum: 22. bis 25. April 2008
Ort: Neues Messegelände Stuttgart
Stand: Halle 1, 1520

Beteiligte Partner:

Fraunhofer-Allianz Vision, Geschäftsstelle, Erlangen
Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT, Fürth
Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF, Jena
Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg
Fraunhofer-Institut für Holzforschung WKI, Braunschweig
Fraunhofer-Institut für Informations- und Datenverarbeitung IITB, Karlsruhe
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Erlangen
Fraunhofer-Institut für Physikalische Messtechnik IPM, Freiburg/Kaiserslautern
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, Aachen
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, Kaiserslautern
Fraunhofer-Technologie Entwicklungsgruppe TEG, Stuttgart

Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachkontakt:
Dr. Norbert Bauer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-500
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Pressekontakt:
Fraunhofer-Allianz Vision
Regina Fischer M. A.
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-530
Fax: +49 9131 776-599
E-Mail: vision@fraunhofer.de
http://www.vision.fraunhofer.de

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More information:

http://www.vision.fraunhofer.de/de/0/events/106.html
http://www.vision.fraunhofer.de/de/5/presse/214.html - Text-/Bild-Download für Presse

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Visualisierung eines offenzelligen Aluminiumschaums mit der Analysesoftware MAVI.
Source: Quelle: Fraunhofer ITWM

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CAD-Simulation des standortunabhängigen 3-D-Röntgen-Tomographiesystems Robo-CT
Source: Quelle: Fraunhofer EZRT

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Criteria of this press release:
Electrical engineering, Energy, Information technology, Materials sciences, Mathematics, Mechanical engineering, Physics / astronomy
transregional, national
Research results, Transfer of Science or Research
German

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