Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bildverarbeitung und optische Messtechnik für den Automobilbereich

10.04.2006
Die Automobil-Industrie und die Automobil-Zulieferindustrie sind Kernbranchen in Deutschland, deren Produkte zudem hohen Qualitätsanforderungen unterliegen. Hohe Qualitätsstandards können nur erzielt werden, wenn die Unternehmen innovative Mess- und Prüfmethoden für die Qualitätssicherung kennen und bereit sind, diese im Unternehmen einzuführen. Nur auf der Basis von automatischen Bildverarbeitungssystemen lassen sich in geeigneten Fällen Null-Fehler-Konzepte in der Produktion verwirklichen.
Fraunhofer-Vision bietet für den Automobilbereich eine Vielzahl von Lösungen an, die am Messestand bei der Control in Sinsheim, Halle 6, Stand 6306, strukturiert und gebündelt dargestellt werden. Die Prüfsysteme sind in erster Linie für die Qualitätssicherung in der Fertigung geeignet, können jedoch auch in unterschiedlichen Phasen der Produktentwicklung zum Einsatz kommen. Zugrunde liegen Methoden aus den Bereichen Oberflächeninspektion, optische 3-D-Vermessung, Röntgen und Wärmefluss-Thermographie. Zu sehen sein wird ein Audi RS4, der von der Audi Feser GmbH, Schwabach, zur Verfügung gestellt wird.

Oberflächeninspektion

Die Inspektion von Oberflächen ist ein traditionelles Arbeitsgebiet der industriellen Bildverarbeitung und bewährt sich seit vielen Jahren in mannigfachen Anwendungen. Die Fortschritte der Technik ermöglichen nicht nur ständig höhere Prüfgeschwindigkeiten und kompaktere Bauweisen, sondern auch die Erfassung zusätzlicher Oberflächeneigenschaften. Heute können nicht nur zweidimensional aufgenommene Texturen ausgewertet werden; die neuen Verfahren ermöglichen auch die dreidimensionale Vermessung der Oberflächentopologie im Nanometerbereich. Darüber hinaus gelingt die schnelle Bewertung der Farbe oder Musterung einer Oberfläche.

Anwendungen der Oberflächeninspektion im Automobilbereich:

- Prüfung und gleichzeitige 3-D-Vermessung der Oberfläche von Karosserien oder von Karosserieteilen (Dellen, Kratzer, Geometrie)
- Prüfung von Dichtungen und Dichtflächen (Kratzer, Blasen, Dellen)
- kombinierte Oberflächen- und Formprüfung von Gussteilen (Getriebekomponenten, Wandlergehäuse, Turboladergehäuse usw.)
- Inspektion der Oberflächen von Leichtmetallrädern (Kratzer in Lackierung)
- Sichtprüfung der Innenflächen von Bohrungen und Rohren (Brems- und Kupplungszylinder)
- Prüfung der Oberfläche von Leder für Autositze (Textur)

Optische 3-D-Messtechnik

Mit optischer 3-D-Messtechnik können die geometrischen Abmessungen von Werkstücken berührungslos erfasst und überprüft werden. Da die Messung mit mechanischen Lehren oder Koordinatenmessmaschinen extrem zeitaufwändig ist, kann sie meist nur an Stichproben vorgenommen werden. Mit berührungslosen optischen Messmethoden werden die Messungen erheblich beschleunigt (etwa 10- bis 1000-fach), wodurch ein breiterer Einsatzbereich abgedeckt werden kann und in geeigneten Fällen Null-Fehler-Konzepte erreicht werden können.

Eine Erweiterung ihres Anwendungsspektrums erfährt die optische 3-D-Messtechnik durch die Kombination mit der industriellen Computertomographie, denn die mit Röntgen-CT-Verfahren erfassten Volumen-Daten eines Werkstücks können nun vollständig und mit allen innenliegenden geometrischen Elementen ausgewertet werden. Die optische 3-D-Messtechnik eignet sich damit nicht nur für die Qualitätssicherung sondern auch für die frühen Phasen der Produktentwicklung, indem z. B. ein Vergleich von CAD-Modell und Messdaten vorgenommen wird.

Mikrostrukturanalyse

Auch die Charakterisierung der Geometrie von komplexen Mikrostrukturen ist jetzt möglich: Volumen, Oberfläche, Krümmungsintegrale und die Eulerzahl werden für die vollständige Struktur oder für einzelne Objekte erkannt. Anisotropien und bevorzugte Richtungen werden nicht nur gefunden, sondern auch deren Stärke wird bestimmt. Geprüft werden kann auf die Weise z. B. Sinterkupfer. Sinterkupfer ist ein poröses Material, das als Filter bzw. Katalysator in vielen technologischen Prozessen eingesetzt wird

Anwendungen der 3-D-Messtechnik im Automobilbereich:

- Vermessung von Werkzeugen und Gussformen (Sandformen) und der Endprodukte, z. B. Zylinderköpfen
- Geometrieprüfung an Karosserieteilen, teilweise kombiniert mit Oberflächenprüfung
- Geometrieprüfung von Abgas-ZSB-Konvertern, Rädern, Kopfstützen, Rohr- und Schlauchleitungen, Sitzsysteme, Saugrohren der Verbrennungsmotoren, Zahnstangen (Lenkungsteile)
- Qualitätsprüfung von Slushhäuten (Lederimitat an der Schalttafel), Reifen, ZSB-Dachsystemen
- Beulenprüfung an Reifen (inkl. Lesen der Schrift)
- Vollständigkeitsprüfung bei der Montage - Modellbasierter Bildvergleich
- Auswertung und Analyse der (dreidimensionalen) Volumendaten, die z. B. auch durch Röntgen-Computertomographie gewonnen werden können
- Auswertung und Analyse der Mikrostruktur von Filtern

Röntgenprüfung

Die Röntgenprüftechnik kann grundsätzlich immer dann sinnvoll zum Einsatz kommen, wenn Fehlstellen im Materialinneren zerstörungsfrei gefunden werden müssen. Bei der Prüfung mit Röntgen strahlt eine Röntgenquelle durch einen Körper. Je nach Dichte und Dicke des Materials wird die Strahlung dabei mehr oder weniger geschwächt und auf der Gegenseite mit einem Röntgensensor in ein entsprechendes Grauwertbild umgewandelt. Mit der Wiederholung des Vorgangs aus verschiedenen Winkeln wird die komplette dreidimensionale Rekonstruktion des Objekts möglich.

Anwendungen:

- Erkennung von Dickenunterschieden und inneren Unregelmäßigkeiten wie Lunkern, Hohlräumen, Poren oder Rissen, z. B. in Gussteilen (Rädern, Lenkradgehäuse); Lunker sind Gefahr für die Festigkeit
- Lokalisierung von Fremdmaterialien in Produkten
- Vermessung von innenliegenden und verdeckten Strukturen

Anwendungen der Röntgenprüfung im Automobilbereich:

- Prüfung von Leichtmetall-Rädern auf Lunker, Hohlräume
- Prüfung von Gussteilen
- Röntgenprüfung als Dienstleistung

Wärmefluss-Thermographie

Eine weitere Methode zur Erkennung unterhalb der Oberfläche liegender, äußerlich nicht sichtbarer Fehlstellen in Werkstücken ist die Wärmefluss-Thermographie. Das Verfahren basiert auf der Analyse des Wärmeflusses bzw. der Wärmeleitfähigkeit in Prüflingen. Grundsätzliche Vorteile der thermographischen Wärmefluss-Prüfverfahren sind das bildgebende Funktionsprinzip, die hohe Prüfgeschwindigkeit und die relativ einfache Automatisierbarkeit. Darüber hinaus sind manche Aufgabenstellungen mit den klassischen ZfP-Verfahren nicht oder nicht im automatischen Einsatz zu lösen.

Mögliche Einsatzgebiete der Wärmefluss-Thermographie

- Erkennung von äußerlich nicht sichtbaren Materialdefekten in Werkstücken (Haftungs- und Klebefehler, Delaminationen, Blasen, Lunker, Risse oder Korrosionen)
- Wartung (Rotorblätter bei Windkraftanlagen, Flugzeugflügel u. Ä.)
- Bestimmung von Schichtdicken in Verbundmaterialien
- Überprüfung von Dichtigkeiten, Schweißnähten und Schweißpunkten
- Detektion von Fremdkörpern in Lebensmitteln

Anwendungen der Wärmefluss-Thermographie im Automobilbereich:

- Prüfung von Armaturen-Schaumteilen auf unterhalb der Oberflächen liegende Hohlräume und Blasen
- Prüfung von Laserschweißnähten
- Prüfung von Leder-Verklebungen z. B. bei Autositzen
- Auffinden von Korrosionen unterhalb des Lacks
- Erkennung von äußerlich nicht sichtbaren Rissen in der Karosserie oder in Karosserieteilen

Die Bildverarbeitungslösungen für den Automobilbereich werden auf der Control 2006, 9.-12. Mai, in Sinsheim (Halle 6, Stand 6306) vorgestellt.

Fachliche Anfragen:
Dr.-Ing. Norbert Bauer
Telefon: +49 9131 776-500
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Presse-Anfragen:
Regina Fischer, M.A.
Telefon: +49 9131 776-530
E-Mail: vision@fraunhofer.de

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

Regina Fischer M.A. | idw
Weitere Informationen:
http://www.vision.fraunhofer.de/de/0/projekte/299.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Automotive:

nachricht Intelligente Temperaturregelung für E-Autos
18.05.2020 | Hochschule Esslingen

nachricht Autonomes Fahren: Das hörende Auto der Zukunft
03.02.2020 | Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

Ein internationales Team von Wissenschaftern aus Österreich, Deutschland und der Ukraine hat ein neues supraleitendes System gefunden, in dem sich magnetische Flussquanten mit Geschwindigkeiten von 10-15 km/s bewegen können. Dies erschließt Untersuchungen der reichen Physik nichtlinearer kollektiver Systeme und macht einen Nb-C-Supraleiter zu einem idealen Materialkandidaten für Einzelphotonen-Detektoren. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.

Supraleitung ist ein physikalisches Phänomen, das bei niedrigen Temperaturen in vielen Materialien auftritt und das sich durch einen verschwindenden...

Im Focus: Elektronen auf der Überholspur

Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten bald die Stromgewinnung aus Sonnenlicht noch effizienter und günstiger machen. Bereits heute übersteigt die Labor-Effizienz dieser Perowskit-Solarzellen die der bekannten Silizium-Solarzellen. Ein internationales Team um Stefan Weber vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz hat mikroskopische Strukturen in Perowskit-Kristallen gefunden, die den Ladungstransport in der Solarzelle lenken können. Eine geschickte Ausrichtung dieser „Elektronen-Autobahnen“ könnte Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen.

Solarzellen wandeln das Licht der Sonne in elektrischen Strom um. Dabei wird die Energie des Lichts von den Elektronen des Materials im Inneren der Zelle...

Im Focus: Electrons in the fast lane

Solar cells based on perovskite compounds could soon make electricity generation from sunlight even more efficient and cheaper. The laboratory efficiency of these perovskite solar cells already exceeds that of the well-known silicon solar cells. An international team led by Stefan Weber from the Max Planck Institute for Polymer Research (MPI-P) in Mainz has found microscopic structures in perovskite crystals that can guide the charge transport in the solar cell. Clever alignment of these "electron highways" could make perovskite solar cells even more powerful.

Solar cells convert sunlight into electricity. During this process, the electrons of the material inside the cell absorb the energy of the light....

Im Focus: Das leichteste elektromagnetische Abschirmmaterial der Welt

Empa-Forschern ist es gelungen, Aerogele für die Mikroelektronik nutzbar zu machen: Aerogele auf Basis von Zellulose-Nanofasern können elektromagnetische Strahlung in weiten Frequenzbereichen wirksam abschirmen – und sind bezüglich Gewicht konkurrenzlos.

Elektromotoren und elektronische Geräte erzeugen elektromagnetische Felder, die bisweilen abgeschirmt werden müssen, um benachbarte Elektronikbauteile oder die...

Im Focus: The lightest electromagnetic shielding material in the world

Empa researchers have succeeded in applying aerogels to microelectronics: Aerogels based on cellulose nanofibers can effectively shield electromagnetic radiation over a wide frequency range – and they are unrivalled in terms of weight.

Electric motors and electronic devices generate electromagnetic fields that sometimes have to be shielded in order not to affect neighboring electronic...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz QuApps zeigt Status Quo der Quantentechnologie

02.07.2020 | Veranstaltungen

Virtuelles Meeting mit dem BMBF: Medizintechnik trifft IT auf der DMEA sparks 2020

17.06.2020 | Veranstaltungen

Digital auf allen Kanälen: Lernplattformen, Learning Design, Künstliche Intelligenz in der betrieblichen Weiterbildung, Chatbots im B2B

17.06.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der sechste Sinn der Tiere: Ein Frühwarnsystem für Erdbeben?

03.07.2020 | Biowissenschaften Chemie

Effizient, günstig und ästhetisch: 
Forscherteam baut Elektroden aus Laubblättern

03.07.2020 | Energie und Elektrotechnik

Ein neuer Weg zur superschnellen Bewegung von Flussschläuchen in Supraleitern entdeckt

03.07.2020 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics