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3-D-Konturmessung mit Laserlichtschnitt

20.02.2008
Bei hoher Geschwindigkeit verformen sich Kfz-Reifen durch die enormen Fliehkräfte. Kfz-Hersteller müssen sicherstellen, dass der Reifen auch bei extremen Bedingungen in die Chassis passt.

Daher muss der Reifenhersteller die Kontur des Reifens bis zur Maximalgeschwindigkeit zuverlässig messen. Das vom Fraunhofer IIS entwickelte 3-D-Laser-Lichtschnitt-Messsystem löst dieses Messproblem mit hoher Präzision. Selbst bei einer Objektgeschwindigkeit von 350 km/h kann die komplette Oberflächenkontur mit einer Auflösung von ca. 5 mm in Bewegungsrichtung erfasst werden.


Aus Konturmessdaten rekonstruierte 3-D-Darstellung eines Reifens. Ansicht 1
Quelle: Fraunhofer IIS


Aus Konturmessdaten rekonstruierte 3-D-Darstellung eines Reifens. Ansicht 2
Quelle: Fraunhofer IIS

Das Aufnahmeverfahren ist flexibel an die geforderte Ortsauflösung in allen Raumrichtungen anpassbar. Die Höhenauflösung kann je nach Aufgabenstellung bis in den Mikrometerbereich eingestellt werden. Messgeschwindigkeit und Messbereich werden entsprechend den spezifischen Anforderungen des Messproblems abgestimmt. Die individuelle Anpassung der Messkopfgeometrie und die Kopplung an vorhandene Maschinensteuerungen ermöglichen eine Integration des Messverfahrens in bestehende Anlagen.

Auch unter schwierigen Bedingungen arbeiten die vom Fraunhofer IIS entwickelten Messsysteme im industriellen Einsatz zuverlässig. Umfangreiche Erfahrungen liegen insbesondere bei unterschiedlichen Anwendungen in der Reifen- und Kfz-Produktion sowie in der Agrartechnik vor.

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Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Sortierung von Objekten nach dreidimensionalen geometrischen Merkmalen. Unter Verwendung von Parallelrechnerarchitektur werden mehrere Millionen komplex aufgebaute Teile pro Stunde klassifiziert.

Funktionsprinzip der 3-D-Konturmessung

Auf die Oberfläche des zu vermessenden Objekts wird mithilfe eines oder mehrerer Laser eine Lichtlinie projiziert. Diese Lichtlinie folgt dem Höhenverlauf der Oberfläche. Durch eine hochfrequente optische Abtastung der Lichtlinie während der Bewegung des Objekts wird die Oberfläche komplett erfasst. Die aus den Messdaten ermittelte 3-D-Kontur wird einer nachfolgenden Bildverarbeitung zugeführt, die nach Kundenvorgaben realisiert wird.

Das 3-D-Laser-Lichtschnitt-Messsystem wird vom Fraunhofer IIS am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision bei der Control 2008 in Stuttgart präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

Fachliche Anfragen:
Dr.-Ing. Norbert Bauer
Telefon: +49 9131 776-500
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

Regina Fischer | Fraunhofer Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.vision.fraunhofer.de
http://www.vision.fraunhofer.de/de/4/projekte/384.html
http://www.vision.fraunhofer.de/de/5/presse/204.html

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