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 Technik, die stärker ist als Schlaglöcher
15.07.2019 | Technische Hochschule Ostwestfalen-Lippe

nachricht MXT Lab: Innovationen für das autonome Fahrerlebnis - das Wohnzimmer im Auto
02.05.2019 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Automotive >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Eine Fernsteuerung für alles Kleine

Atome, Moleküle oder sogar lebende Zellen lassen sich mit Lichtstrahlen manipulieren. An der TU Wien entwickelte man eine Methode, die solche „optischen Pinzetten“ revolutionieren soll.

Sie erinnern ein bisschen an den „Traktorstrahl“ aus Star Trek: Spezielle Lichtstrahlen werden heute dafür verwendet, Moleküle oder kleine biologische Partikel...

Im Focus: Atome hüpfen nicht gerne Seil

Nanooptische Fallen sind ein vielversprechender Baustein für Quantentechnologien. Forscher aus Österreich und Deutschland haben nun ein wichtiges Hindernis für deren praktischen Einsatz aus dem Weg geräumt. Sie konnten zeigen, dass eine besondere Form von mechanischen Vibrationen gefangene Teilchen in kürzester Zeit aufheizt und aus der Falle stößt.

Mit der Kontrolle einzelner Atome können Quanteneigenschaften erforscht und für technologische Anwendungen nutzbar gemacht werden. Seit rund zehn Jahren...

Im Focus: Der direkte Weg zur Phosphorverbindung: Regensburger Chemiker entwickeln Katalysemethode

Wissenschaftler finden effizientere und umweltfreundlichere Methode, um Produkte ohne Zwischenstufen aus weißem Phosphor herzustellen.

Pflanzenschutzmittel, Dünger, Extraktions- oder Schmiermittel – Phosphorverbindungen sind aus vielen Mitteln für den Alltag und die Industrie nicht...

Im Focus: Atoms don't like jumping rope

Nanooptical traps are a promising building block for quantum technologies. Austrian and German scientists have now removed an important obstacle to their practical use. They were able to show that a special form of mechanical vibration heats trapped particles in a very short time and knocks them out of the trap.

By controlling individual atoms, quantum properties can be investigated and made usable for technological applications. For about ten years, physicists have...

Im Focus: Neu entwickeltes Glas ist biegsam

Eine internationale Forschungsgruppe mit Beteiligung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat ein Glasmaterial entwickelt, das sich bei Raumtemperatur bruchfrei verformen lässt. Das berichtet das Team aktuell in "Science". Das extrem harte und zugleich leichte Material verspricht ein großes Anwendungspotential – von Smartphone-Displays bis hin zum Maschinenbau.

Gläser sind ein wesentlicher Bestandteil der modernen Welt. Dabei handelt es sich im Alltag meist um sauerstoffhaltige Gläser, wie sie etwa für Fenster und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage 2020: „Mach es einfach!“

18.11.2019 | Veranstaltungen

Humanoide Roboter in Aktion erleben

18.11.2019 | Veranstaltungen

1. Internationale Konferenz zu Agrophotovoltaik im August 2020

15.11.2019 | Veranstaltungen

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

Neuer Weg entdeckt, um Killerzellen «umzuprogrammieren»

19.11.2019 | Biowissenschaften Chemie

Supereffiziente Flügel heben ab

19.11.2019 | Materialwissenschaften

Energiesysteme neu denken - Lastmanagement mit Blockheizkraftwerk

19.11.2019 | Energie und Elektrotechnik

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