Seminar mit Praktikum
Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen - Programm

Fraunhofer-Allianz Vision

9. und 10. Dezember 2010 in Karlsruhe

Donnerstag, 9. Dezember 2010
9:00 – 18:00 Uhr

Vorträge zu theoretischen Grundlagen und praktischen Anwendungen

Die Vorträge sind in vier Themen-Blöcke eingeteilt, die sich an verschiedenen Typen von Oberflächen und Oberflächen-Fehlern orientieren.

Block 1: Einführung, Überblick und Grundlagen
Block 2: Funktionale Oberflächen, Mikrostrukturen, Rauigkeit
Block 3: Oberflächen mit Geometrie- oder 3-D-Defekten
Block 4: Farbige und texturierte Oberflächen

Uhrzeit Tagesordnungspunkt
ab 8:30 Ankunft und Begrüßungskaffee
9:00 - 9:15 Block 1: Einführung in das Seminar
Dipl.-Ing. Michael Sackewitz, Fraunhofer-Allianz Vision Erlangen
9:15 - 9:45 Block 1: Bildgewinnung bei der Oberflächenprüfung
Priv.-Doz. Dr.-Ing. Thomas Längle, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe
Bedeutung der Bildgewinnung für leistungsfähige und robuste automatische Inspektionssysteme – Bildaufnahme als Engineeringaufgabe – Beleuchtungs- und Aufnahmetechniken
9:45 - 10:15 Block 1: Typischer Aufbau eines Oberflächeninspektionssystems
Dipl.-Inf. Markus Rauhut, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern
Oberflächeninspektionssysteme – Aufbau – Komponenten – Systemsoftware – Schnittstellen – Modularität – Auffindwahrscheinlichkeit (POD) – Anwendung
10:15 - 11:00 Block 2: Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen für funktionale Oberflächen und Schichten
Dr. Angela Duparré, Fraunhofer IOF, Jena
Messverfahren und deren Kombination (Rasterkraftmikroskopie, Streulichtverfahren, Weißlichtinterferometrie, etc.) – Auswertemethoden – Streulichtmesstechnik – Anwendungsbeispiele
11:00 - 11:30 Kaffeepause
11:30 - 12:00 Block 2: Messtechnik für reflektierende und transparente Oberflächen
Dr.-Ing. Stephan Bichmann, Fraunhofer IPT, Aachen
Optische Oberflächen – Sphäre-Asphäre-Freiformflächen – Oberflächenparamter Form und Rauheit – Messverfahren Formprüfinterferometrie, Deflektometrie, Weißlichtinferometrie, Wellenfrontmesstechnik – Datenrückfluss in die Produktion
12:00 - 12:45 Block 3: Theorie und Methoden der 3-D-Vermessung von Oberflächen
Dr.-Ing. Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe
Szenenmodellierung­ – photometrisches Stereo – strukturierte Beleuchtung – Streifenprojektion – Deflektometrie – Depth from (de-)Focus
12:45 - 13:45 Mittagspause
13:45 - 14:15 Block 3: Detektion von geometrischen Fehlern auf ebenen Oberflächen
Dr.-Ing. Mattias Mende, Fraunhofer IWU, Chemnitz
Bildaufnahmebedingungen – Aufbau – methodische Schritte – Einsatz von Referenz- oder Folgebildverfahren – robuste Klassifikation – Ergebnisse – Einsatzfelder
14:15 - 14:45 Block 3: Inspektion von Oberflächen in Hohlräumen und Bohrungen
Dipl.-Ing. Klaus Spinnler, Fraunhofer IIS, Erlangen
Visuelle vs. automatische Prüfung – Panorama-Endoskopie – Bildgewinnung – Segmentierung – Klassifikation und Bewertung – praktische Anwendung – Ausblick
14:45 - 15:15 Block 3: Oberflächeninspektion in Kombination mit weiteren Messverfahren
Dipl.-Math. Mark Maasland MTD, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern
Oberflächeninspektion – 3-D-Vermessung – Ultraschall – Terahertz – Integration – Multisensorik – Beschreibung – Anwendungsfelder – Beispiele
15:15 - 15:45 Block 4: Texturanalyse
Dr.-Ing. Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe
Texturtypen – Texturmodelle - Texturmerkmale - typspezifische Texturanalyse – Detektion von Tex­tur­feh­lern - Schätzung von Texturparametern - Radontransformation
15:45 - 16:15 Kaffeepause
16:15 - 16:45 Block 4: Theorie und Methoden der Farbmessung
Dr.-Ing. Rüdiger Heintz, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe
Photometrie – Lichtquellen – Farbe als Sinneswahrnehmung – Farbe vs. Spektrum – Messung von Farbe und Spektrum – Farbvalenzen – Farbwerte – Farbräume
16:45 - 17:15 Block 4: Spektroskopische Charakterisierung von Oberflächen
Dr.-Ing. Jochen Aderhold, Fraunhofer WKI, Braunschweig
Grundbegriffe – Wechselwirkung Licht-Materie – Spektralbereiche – Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens – Messtechnik – Kameras mit erweitertem Farbbereich – multispektrale Kameras  – Zeilenspektrographen – Oberflächencharakterisierung – Strategien zur Datenauswertung – Online-Qualitätskontrolle
17:15 - 17:45 Block 4: Identifikation und Analyse von Kontaminationen und technischen Substanzen mittels IR-Spektroskopie
Dipl.-Ing. Marius Pflüger, Fraunhofer IPA, Stuttgart         
Mögliche Messprinzipien – kostengünstige Realisierungen – Datenauswertung und Klassifikation – Integration in Fertigungsumgebung – Anwendungsbeispiele
ab 17:45 Abendimbiss
Möglichkeit zur weiteren Vertiefung der Fachgespräche

Freitag, 10. Dezember 2010
9:00 – ca. 15:00 Uhr

Praktikum: Durchführung von Versuchen an Bildverarbeitungssystemen

Einteilung der Teilnehmer in Kleingruppen. Alle Gruppen durchlaufen nacheinander die einzelnen Stationen.

Station Systembeschreibung
Station 1 Optische 3-D-Oberflächenmesstechnik
InfiniteFocus ist ein optisches 3-D-Messgerät zur Qualitätskontrolle von technischen Oberflächen im Mikro- und Nanobereich. Steile Flanken, große Rauheiten und stark reflektierende, inhomogene Materialien werden mit einer vertikalen Auflösung von bis zu 10 nm gemessen. Die 3-D-Analyse erfolgt direkt im optischen Farbbild. Das Funktionsprinzip basiert auf der geringen Schärfentiefe einer optischen Vergrößerung. Die Oberfläche einer Probe wird vertikal gescannt. Es werden sowohl die topographische als auch die registrierte Farbinformation einer Probenoberfläche generiert.
Station 2 Purity: Inspektion transparenter Materialen
Das patentierte System Purity kann - nahezu unabhängig von der Objektgeometrie - Transparenzänderungen, Einschlüsse von Fremdkörpern sowie Luftblasen erkennen und unterscheiden. In den meisten Fällen ermöglicht Purity die komplette Inspektion aus einer einzigen Ansicht. Die Bildaufnahme und -auswertung erlauben die schritthaltende Sortierung bei Materialstromgeschwindigkeiten bis zu 3 m/s sowie die Inspektion im freien Fall.
Station 3 System zur Inspektion von Oberflächen in Hohlräumen und Bohrungen
Das Endoskopie-System PanCam ist speziell für die Erkennung von Oberflächenfehlern in Innenräumen ausgelegt. Wichtige Anwendungen sind die Sichtprüfung von Werkstücken mit Bohrungen, wie z. B. Brems- und Kupplungszylindern, sowie die Sichtprüfung von Rohren. Durch die Verwendung von Panorama-Optiken erhält man einen Rundumblick auf die innenliegende Oberfläche.
Station 4 Streulichtbasierter Rauheitssensor
Der Rauheitssensor ist ein kompaktes, mobiles Gerät zur Messung der Oberflächenrauheit durch Aufnahme der 3-D-Streulichtverteilung. Das Mess- und Auswerteprinzip ermöglicht eine berührungslose, schnelle aber gleichzeitig sehr sensitive Oberflächencharakterisierung. Die Messzeiten liegen unter 1 Sekunde. Das System eignet sich zur Untersuchung ebener aber auch komplex geformter Freiformflächen mit Rauheiten bis hinab zu 1 Nanometer rms. Neben der Rauheit können auch Informationen über die Isotropie der Nanostrukturen gewonnen werden.
Station 5 Modulares System für die Oberflächenprüfung
Das Bildverarbeitungssystem ist ein flexibler Aufbau mit unterschiedlichen Kameras und Beleuchtungskomponenten. Durch gezielte Auswahl der Komponenten kann das System vielseitig eingesetzt werden, was im Seminar anhand unterschiedlicher Proben demonstriert wird.
Im Anschluss Möglichkeit zur Diskussion und Analyse individueller Prüfaufgaben mit den Betreuern der Prüfsysteme

Die Seminarleitung behält sich in Ausnahmefällen Änderungen der Referenten und des Programmablaufs vor.

Organisatorisches

Seminarleitung

Dipl.-Ing. Michael Sackewitz
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-5800
Fax: +49 9131 776-5899
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Organisation

Regina Fischer
Fraunhofer-Allianz Vision
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Telefon: +49 9131 776-5830
Fax: +49 9131 776-5899
E-Mail: vision@fraunhofer.de

Anmeldung

Aktualisierungsdatum

03.06.2010