Fertigungsintegrierte 3D-Messtechnik mit cyber-physischen Prüfsystemen

Vollautomatische 3D-Geometrierprüfung von Aluminiumrädern
© Fraunhofer IFF

Vollautomatische 3D-Geometrierprüfung von Aluminiumrädern

Die taktgebundene Inline-Prozessüberwachung und Qualitätsprüfung stellt eine zentrale Instanz zukünftiger Industrie 4.0 tauglicher Produktionssysteme dar. Fertigungsintegrierte 3D-Messtechnologien ermöglichen die umfassende und direkte Überwachung qualitätsbestimmender Produktmerkmale und kritischer Prozesse. Die unmittelbare Rückkopplung verhindert fehlerhafte Bauteile und hohe Ausschusskosten und ermöglicht damit eine hohe Ressourceneffizienz in allen Bereichen.

Am Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF, Magdeburg, werden Technologien für die Realisierung anwendungsspezifisch zugeschnittener optischer Mess- und Prüfsysteme mit dynamischer Anpassungsfähigkeit, Flexibilität und Vernetzungsfähigkeit entwickelt. Durch den Einsatz modellgestützter Methoden und einer Vernetzung mit den umgebenden Fertigungsinstanzen wird eine automatisierte Prüfung bei hoher Typenvielfalt und kleinen Losgrößen bis zur Stückzahl 1 wirtschaftlich möglich.

Die Nutzung von 3D-Modellen des Prüfobjekts sowie der Messanordnung gestatten eine automatisierte Planung und Durchführung der Prüfung. Die damit erreichte Flexibilität unterstützt eine gemischte Produktion und ermöglicht eine Reduzierung von Anlaufzeiten bei Produktwechseln. Typische Anwendungen der Technologie sind die 3D-Fertigungsmesstechnik und die optische Montageprüfung.

Aufgabenspezifischer Lichtschnittsensor als CAD-Modell
© Fraunhofer IFF

Aufgabenspezifischer Lichtschnittsensor als CAD-Modell

Aufgabenspezifischer Lichtschnittsensor als Fotosensor
© Fraunhofer IFF

Aufgabenspezifischer Lichtschnittsensor als Fotosensor

Das Fraunhofer IFF zeigt die aktuellen Möglichkeiten der optischen Mess- und Prüftechnologie am Beispiel eines Demonstrators zur 3D-Geometrieprüfung von Aluminiumrädern. Das dargestellte System nutzt für die flexible, maßliche Geometrieprüfung einen robotergeführten Sensorkopf zur Digitalisierung des Bauteils. Die begleitende Präsentation zeigt den Prozess der modellgestützten Datenauswertung von der Punktewolke bis zum Prüfergebnis. Eine Videopräsentation zeigt verschiedene industrielle Anwendungsbeispiele.

Das Leistungsangebot des Fraunhofer IFF umfasst die Entwicklung und Realisierung anwendungsspezifisch zugeschnittener Inline-Lösungen für Aufgaben der Prozesssteuerung und Qualitätsprüfung sowie eine Softwarefunktionsbibliothek OptoInspect Invent zur schnellen und automatisierten 3D-Datenauswertung.