Industriemagazin ZUM T H EMA
Dreidimensionale Erfassung schneller Fertigungsprozesse Die Vermessung komplexer Teile im Fertigungsprozess erfordert Mess systeme, die mit dem Tempo des Produktionsprozesses mithalten. Mit einem neuen laserbasierten System können bis zu 40 dreidimensionale Messbilder pro Sekunde erzeugt werden.
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ie allgemein bekannt, ist es schwierig, bewegte Objekte auf einem einzigen Bild einzufangen. Selbstverständlich wissen das auch Ingenieure, die industrielle Produkte auf Fertigungslinien zu überprüfen haben. Für komplexe Formteile, die auf einem Fertigungsband transportiert werden, stellt sich beispielsweise die Frage, ob die Teile fehlerfrei gefertigt wurden, und ob die Form der Teile in Ordnung ist. Um solche Analysen für die verantwortlichen Ingenieure in Zukunft einfacher zu gestalten, wurde von Wissenschaftern am Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena gemeinsam mit Kollegen vom Institut für Angewandte Optik der Universität
Jena ein neuer dreidimensionaler Messprozess entwickelt. Dr. Peter Kühmstedt, Gruppenleiter am IOF sagt: «Unsere berührungslose dreidimensionale Vermessung funktioniert so schnell, dass wir selbst dynamische Vorgänge in guter Qualität abbilden können».
Viel mehr Kamerabilder Systeme für die berührungslose optische Vermessung gibt es schon seit Jahrzehnten. Typischerweise werden dabei bestimmte Bilder, zum Beispiel Streifen oder auch andere Muster auf das Messobjekt projiziert. Das projizierte Bild verzerrt sich dabei entsprechend der Oberflächenform des Messobjektes. Aus mehreren projizierten Bilden kann
leuchtung wird durch einen Laser realisiert, der eine Streuscheibe und einen Umlenkspiegel anstrahlt und hierüber das Objekt ausleuchtet. Durch die Streuscheibe entsteht ein sogenanntes Specklemuster, dessen Variation die Messinformation kodiert. Der besondere Vorteil dieser Muster ist, dass sie extrem schnell variiert werden können. So konnten am Institut für Angewandte Optik, bereits bis zu 10’000 Bilder pro Sekunde projiziert und daraus bis zu 600 3D-Bilder erzeugt werden. Die Wissenschaftler präsentierten einen Prototyp mit Laserbeleuchtung auf der diesjährigen Control in Stuttgart. Als neue Herausforderung haben sich die Forscher zum Ziel gesetzt, mit einem veränderten Modell noch schneller zu arbeiten.
dann eine dreidimensionale Darstellung des Objektes berechnet werden. Werden die Bilder allerdings wie gewohnt mit einem Beamer digital erzeugt und projiziert, ist die Anzahl der Bilder, die pro Sekunde projiziert werden können, begrenzt. Üblicherweise können Beamer 60, jedoch höchstens 180 Bilder pro Sekunde projizieren. Obwohl dies schon eine recht ansehnliche Frequenz ist, reicht dies in der Regel nur für langsame Analyseprozesse aus. Für Produkte, die sich auf Fliessbändern fortbewegen, ist dies jedoch mög licherweise nicht schnell genug, da die Bilder sonst zu schnell verwackeln. Dr. Kühmstedt erläutert: «Mit unserer Vermessungstechnik können wir derzeit 400 Bilder pro Sekunde projizieren und damit 40 dreidimensionale Bilder pro Sekunde erzeugen». Die Objektbe-
I n f os | k on ta k t Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF Albert-Einstein-Strasse 7 D-07745 Jena Telefon +49 (0)3641 807-0 www.iof.fraunhofer.de
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