Qualitätssicherung mit 3D-Farbscanner

In der industriellen Qualitätssicherung stellt sich häufig die Aufgabe, Farb- oder Formabweichungen von Produkten schnell und sicher zu erkennen. Der am Fraunhofer IIS neu entwickelte 3D-Farbscanner löst beide Aufgaben gleichzeitig. Eine aufwändige Positionierung der Produkte ist dabei nicht erforderlich – Farbe und 3D-Form werden im Produktionsfluss, beispielsweise auf einem Förderband oder im freien Fall, erfasst und automatisch geprüft. Dadurch wird eine vollständige Prüfung im Fertigungstakt erreicht.

 

Funktionsprinzip

Ein Laser mit einer speziellen Aufweitungsoptik projiziert eine Lichtlinie auf die Oberfläche des zu erfassenden Objekts. Die Lichtlinie folgt dabei der Kontur der Oberfläche, so dass die Kurvenform dem Höhenverlauf der Oberfläche entspricht. Für eine vollständige Rundumansicht werden mehrere Lichtschnittsensoren kombiniert. Die Oberfläche wird durch Messung der Position der Lichtlinie auf einem optischen Sensor während der Bewegung des Objekts erfasst. Die 3D-Daten werden mit Farbdaten von Farbzeilen- oder Farbmatrixkameras fusioniert. Zur vollautomatischen Auswertung, beispielsweise für eine Fehlerklassifikation, werden die digitalen Informationen über die Objektoberfläche einer Bildverarbeitung zugeführt.

Das Fraunhofer IIS entwickelt optische Prüfsysteme für den industriellen Einsatz unter Verwendung unterschiedlicher Bildaufnahmetechnologien. Gemeinsam mit den Kunden wird die Prüfaufgabe analysiert und ein Lösungskonzept unter Berücksichtigung vorgegebener Randbedingungen erarbeitet. Die Bandbreite der Leistungen reicht von Studien über Anlagen im Labormaßstab bis hin zu schlüsselfertigen Prüfsystemen, die höchste Anforderungen an Durchsatz, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit erfüllen.