Partner für Systemintegratoren: Innovative Software- und Hardwarekomponenten im Bereich industrieller Röntgen- und CT-Technik

Das Fraunhofer EZRT forscht und entwickelt seit über 20 Jahren auf dem Gebiet der industriellen Röntgentechnik und verfügt über umfangreiches Know-how bei Software- und Hardwarekomponenten für Röntgen- und Computertomographiesysteme, insbesondere für anspruchsvolle Spezialanwendungen. Mit seinen Komponenten und seinem Know-how steht das Fraunhofer EZRT Anlagenbauern und Systemintegratoren bei der Umsetzung innovativer Projekte als Partner zur Verfügung. Am Fraunhofer Vision-Stand bei der Control werden Beispiele vorgestellt und es können Projektideen diskutiert werden.

Aufbau RoboCT mit Röntgenquelle
© Fraunhofer EZRT
Aufbau einer »RoboCT« mit den bildgebenden Komponenten Röntgenquelle und -detektor

Fortschrittliche Hardwarekomponenten und vielseitige Software

Eine der wichtigsten Komponenten eines Röntgensystems ist der zum Einsatz kommende Röntgendetektor, da er zu einem großen Teil die Bildqualität bestimmt. Die strahlenstabilen Röntgenkameras aus der XEye-Reihe eigenen sich für unterschiedlichste Einsatzzwecke: Der neueste und größte Detektor XEye5640 verfügt über eine im Verhältnis zu anderen Detektoren deutlich größere Aufnahmefläche bei gleichzeitig sehr hoher Strahlungsfestigkeit für bis zu 450 keV Röntgenenergie. Die Pixelgröße ab 50 Mikrometer ermöglicht einen flexibleren und zugleich effizienteren Umgang mit Prüfobjekten. Aufgrund der Detektorfläche von 40 x 56 cm2 können beispielsweise große Objekte mit hohen Wandstärken, für die bislang mehrere Messdurchläufe notwendig waren, mit nur einer Messung vollumfänglich dargestellt bzw. geprüft werden. Anwendungsbeispiele finden sich in der Inline-CT von Kupplungsgehäusen oder der Durchstrahlung von Motorblöcken innerhalb der Produktionslinie im Fertigungstakt. Mit den Hochgeschwindigkeitsröntgenkameras XEye-HS der XEye-Reihe können schnelle dynamische Vorgänge verborgener Prozesse aufgenommen werden. Die Abbildungsfläche, Pixelgröße und max. Bildwiederholrate können auf die jeweilige Fragestellung wie beispielsweise die Beobachtung von Materialverformungen oder turbulenter Strömungen spezifisch angepasst werden.

XEye-Produktreihe XEye 5040
© Fraunhofer EZRT
Der neueste Ableger der XEye-Produktreihe XEye 5040 zeichnet sich durch eine große Detektorfläche und gleichzeitig hohe Auflösung aus

Softwareseitig stellt das Fraunhofer EZRT die Softwarebibliothek firefly [ezrt] vor, die unterschiedliche Module beinhaltet: Z. B. steht eine Erweiterung zur Kalibrierung von CT-Anlagen zur Verfügung, die es ermöglicht, trotz einer ungenauen oder unbekannten Positionierung der Röntgenkomponenten gute CT-Ergebnisse zu erzielen. Die Software wird gemeinsam mit einem speziell entwickelten Kalibrierkörper ausgeliefert. Daneben werden die Möglichkeiten für schnelle Messungen mit wenigen Projektionen für die Optimierung der Qualität von Messungen von Bauteilen mit stark unterschiedlich absorbierenden Materialien wie Kunststoff und Kupfer und für die Korrektur von Streustrahlungsartefakten vorgestellt. Zudem stehen Algorithmen zur Verbesserung und Beschleunigung von CT-Messungen zur Verfügung.

Röntgenbild eines Zylinderkopfs
© Fraunhofer EZRT
Röntgenbild eines Zylinderkopfs: Links unkorrigiert, rechts korrigiert

Dutzende Spezialsysteme im Einsatz

Gemeinsam mit Partnern wurden bereits zahlreiche Spezialsysteme entwickelt und in Betrieb genommen. Hervorzuheben ist hier das robotergestützte Computertomographiesystem »RoboCT« für die BMW Group, das in der Automobilproduktion bereits in der frühen Entwicklungsphase die Qualität von kompletten Fahrzeugen zerstörungsfrei analysiert und dadurch Entwicklungszyklen verkürzt. Gegenüber konventionellen CT-Systemen besteht somit der Vorteil, Prüfpositionen an komplex geformten Objekten, wie etwa einer Fahrzeugkarosserie oder in einem besonders großen Arbeitsraum, zu erreichen.