Control 2023

Inline-Prüfung großer Oberflächen hinsichtlich Reinheit und Beschichtung

Das Fraunhofer IPM stellt auf der Control den Fluoreszenz-Scanner F-Scanner 1Dmini vor. Das System detektiert Verunreinigungen auf ausgewählten Bereichen großer Bauteile quantitativ und mit hoher Ortsauflösung im Produktionstakt. Neben der Reinheitsprüfung eignet sich der F-Scanner 1Dmini auch zur Schichtdickenmessung, zum Beispiel von (organischen) KTL-Beschichtungen, oder zur Ölauflagenmessung in Umformprozessen.

mehr zum Exponat Inline-Prüfung großer Oberflächen hinsichtlich Reinheit und Beschichtung

Aussteller: Fraunhofer IPM, Freiburg

Vollständige optische Prüfung von Massenbauteilen im freien Fall

Die am Fraunhofer IPM entwickelten Prüfsysteme der Serie Inspect 360° analysieren produktionsbegleitend Geometrie und Oberflächenbeschaffenheit von Bauteilen im freien Fall und ermöglichen damit erstmals eine typenunabhängige, vollständige optische Prüfung von Massenbauteilen. Bei der Control 2023 wird mit dem Inspect 360 HR (high resolution) ein System zur präzisen Inspektion von Halbzeugen hinsichtlich der Eigenschaften Geometrie und Oberflächendefekte bis zu einer Fehlergröße von 30 µm vorgestellt. Die Bauteile werden über ein einfaches Zuführsystem einzeln in eine Hohlkugel befördert und im freien Fall mithilfe von Kameras gleichzeitig aus allen Richtungen inspiziert. Geprüft werden können Metallbauteile aus Umform-, Stanz-, Schmiede- und Gussprozessen oder Kunststoffteile sowie hybride Bauteile aus Verbundmaterialien.

mehr zum Exponat Vollständige optische Prüfung von Massenbauteilen im freien Fall

Aussteller: Fraunhofer IPM, Freiburg

Intelligente Qualitätskontrolle für reflektierende Oberflächen

Von der Autolackierung bis zum Smartphone-Display: Bevor Waren die Produktionsstätte verlassen, muss ihre Qualität geprüft und sichergestellt sein. Doch Kontrollen von reflektierenden Oberflächen sind herausfordernd. Einfache fotografische Verfahren können hier aufgrund von Spiegelungen nicht eingesetzt werden, und manuelle Qualitätsprüfungen sind zeit- und kostenintensiv. Das Fraunhofer IAIS zeigt auf der Control ein patentiertes System, das glänzende oder diffus reflektierende Oberflächen komplett automatisiert kontrolliert.

mehr zum Exponat Intelligente Qualitätskontrolle für reflektierende Oberflächen

Aussteller: Fraunhofer IAIS, Sankt Augustin

Manuelle Inspektion automatisieren - Potenziale der KI-basierten Bildverarbeitung       

Die KI-basierte Bildverarbeitung hat das Potenzial auch sehr komplexe Inspektionsaufgaben zu lösen. Sie benötigt jedoch eine große Anzahl an gelabelten Trainingsdaten. Die Anomaliedetektion stellt durch signifikant weniger Trainingsdaten eine geringere Einstiegshürde dar. Das Fraunhofer IPK demonstriert auf der Control interaktiv die Chancen der Anomaliedetektion für die optische Inspektion.

mehr zum Exponat Manuelle Inspektion automatisieren - Potenziale der KI-basierten Bildverarbeitung

Aussteller: Fraunhofer IPK, Berlin

Inline-Oberflächeninspektionssysteme zur Prüfung von Metallteilen

Das Fraunhofer ITWM stellt ein robotergestütztes Oberflächeninspektionssystem zur vollständigen Prüfung gedrehter und gefräster Metallteile vor. Das System dient als beispielhafte Anwendung für die objektive und vollständige Erfassung und Bewertung der Oberfläche, unabhängig von der Oberflächentextur. Die Besonderheit liegt dabei darin, dass komplexe Metallobjekte inspiziert werden können, auch wenn nicht genügend Fehlerproben für das Training des maschinellen Lernens zur Verfügung stehen. Die Lösung basiert auf einer fotorealistischen Bildsimulation mit parametrischer Modellierung von Defekten und Oberflächentextur. Darüber hinaus wird die Positionierung des Roboters für eine vollständige Oberflächenprüfung mit Hilfe der virtuellen Prüfplanungssoftware V-POI sichergestellt.

mehr zum Exponat Inline-Oberflächeninspektionssysteme zur Prüfung von Metallteilen

Aussteller: Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern

Light Field Inspection - lichtfeldbasierte Lichtquelle für flexiblen Einsatz

Bei der vorgestellte Prüftechnologie werden Objekte mit komplexer Geometrie durch ein speziell angepasstes »Lichtrezept« so beleuchtet, dass relevante Strukturen mit maximalem Kontrast erkannt werden können. Das optimale Lichtfeld für diese Aufgabe wird durch einen Algorithmus bestimmt, der die Beleuchtungsmodalitäten intelligent an die individuelle Objektgeometrie anpasst. Dieser Ansatz ist wegweisend für eine zukünftige Generation von Inspektionssystemen, da hier Bildauswertung und Beleuchtung gemeinsam für ein möglichst effizientes Inspektionssystem optimiert werden.

mehr zum Exponat Qualitätsprüfung transparenter Objekte

Aussteller: Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Inspektion spiegelnder Oberflächen mit Deflektometrie

Am Fraunhofer IOSB wird das Verfahren der Deflektometrie zur Prüfung ebener oder gekrümmter spiegelnder Oberflächen eingesetzt. Damit können geprägte, polierte, lackierte oder glasierte Oberflächen aus Kunststoff, Metall, Glas und anderen Materialien untersucht werden. Als Ergebnis stehen Informationen über Lage, Größe und Art von funktionalen oder ästhetischen Defekten sowie bei Bedarf über die Form und Welligkeit der Oberfläche zur Verfügung. Mögliche Einsatzbereiche für das Verfahren finden sich überall da, wo defektfreie Flächen geringer Rauheit benötigt werden. Am Control-Messestand wird ein transportables System für die Prüfung von bis zu 30 x 10 cm² großen Werkstücken vorgestellt.

mehr zum Exponat Inspektion spiegelnder Oberflächen mit Deflektometrie

Aussteller: Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Schnelle, präzise und zerstörungsfreie Prozessüberwachung mit Laser-Speckle-Photometrie   

Die am Fraunhofer IKTS entwickelte Laser-Speckle-Photometrie (LSP) ist ein neuartiges Verfahren für die Inline-Überwachung industrieller Prozesse. Das robuste und kostengünstige System analysiert Oberflächeneigenschaften und zieht daraus Rückschlüsse auf Oberflächendefekte, Porosität oder thermische Eigenschaften für fast alle Materialklassen.        

mehr zum Exponat schnelle, präzise und zerstörungsfreie Prozessüberwachung mit Laser-Speckle-Photometrie

Aussteller: Fraunhofer IKTS, Dresden

AR-gestützte Montage zur Zusammenführung komplexer Produktkonfigurationen

Das Fraunhofer IGD unterstützt Anwender mit einer Kombination aus Augmented Reality (AR) und Künstlicher Intelligenz (KI) bei den Herausforderungen in der Produktion. Die Lösung besteht aus einem AR-gestützten Montagearbeitsplatz, der Mitarbeitende durch die Abfolge des Zusammenbaus führt und gleichzeitig eine Qualitätskontrolle der Bauteile sowie eine Remote-Unterstützung ermöglicht. Unternehmen reduzieren so die Fehlerquote und kostenintensive Stillstandszeiten.

mehr zum Exponat AR-gestützte Montage zur Zusammenführung komplexer Produktkonfiguration

Aussteller: Fraunhofer IGD, Darmstadt

High-Speed-Mikroskop zur optischen 100-Prozent-Qualitätskontrolle

Am Fraunhofer IPT wurde ein High-Speed-Mikroskop (HSM) entwickelt, mit dem im Rahmen einer optischen 100-Prozent-Qualitätskontrolle in kurzer Zeit mikroskopische Strukturen großflächig untersucht werden können. Die Technik kann bei Proben verschiedenster Art, von Mikroelektronik bis zu Stammzellen, zum Einsatz kommen.

mehr zum Exponat High-Speed-Mikroskop zur optischen 100-Prozent-Qualitätskontrolle

Aussteller: Fraunhofer IPT, Aachen

System goQUALITY3D zur berührungslosen 3D-Messung transparenter Objekte

Die berührungslose Erfassung der Oberflächenform transparenter Objekte ist eine große technische Herausforderung. Mit dem Sensor goQUALITY3D haben Forschende am Fraunhofer IOF in Jena einen Sensor entwickelt, der diese Aufgabe lösen kann. Das System kombiniert die Methoden der Infrarot-Laserprojektion und der Thermographie und ermöglicht so erstmals die berührungslose räumliche Erfassung sowohl transparenter Objekte als auch von Bauteilen mit spiegelnden oder lichtabsorbierenden Oberflächen. Anwendungen sind speziell in großindustriellen Fertigungsprozessen wie etwa in der Halbleiter- oder Automobilbranche denkbar.

mehr zum Exponat System goQUALITY3D zur berührungslosen 3D-Messung transparenter Objekte

Aussteller: Fraunhofer IOF, Jena

Scanner goSCOUT3D zur mobilen und voll automatisierten 3D-Messung von Objekten

Virtuelle 3D-Modelle realer Objekte, sogenannte »digitale Zwillinge«, bieten zahlreiche Vorteile, sei es für die Digitalisierung oder in der Qualitätskontrolle der industriellen Fertigung. Doch je komplexer ein Objekt, umso schwerer lässt sich dessen Form messen und in ein 3D-Modell überführen. Mit goSCOUT3D wurde nun am Fraunhofer IOF in Jena ein tragbarer Sensor entwickelt, der eine besonders flexible 3D-Erfassung von Objekten ermöglicht.

mehr zum Exponat Scanner goSCOUT3D zur mobilen und voll automatisierten 3D-Messung von Objekten

Aussteller: Fraunhofer IOF, Jena

Submikrometergenaue, flächige 3D-Vermessung im Produktionstakt

Systeme der HoloTop-Sensorfamilie vom Fraunhofer IPM ermöglichen die schnelle und hochgenaue 3D-Vermessung von Bauteiloberflächen direkt in der Produktionslinie. Aktuell sind Systeme zur Erfassung von Flächen zwischen 15 × 15 mm² und 200 × 150 mm² mit lateralen Auflösungen zwischen 3 und 30 µm und Genauigkeiten bis unter 0,2 µm (3σ) verfügbar. HoloTop-Systeme werden beispielsweise in der Qualitätskontrolle von metallischen Präzisionsflächen (insbesondere Dichtflächen) oder von Elektronikkomponenten (Mikrobump-Strukturen oder Hochstromplatinen) eingesetzt. Am Control-Messestand wird ein einsatzbereites HoloTop-9M18-System präsentiert, welches die Vermessung einer Fläche von 18 × 18 mm² mit 9 Mio. 3D-Punkten in unter 60 ms ermöglicht. Dabei werden Einzelpunktwiederholgenauigkeiten von unter 1 µm (3σ) unter Produktionsbedingungen erreicht. Die Qualität der Messdaten wird anhand verschiedener Beispielproben illustriert, es besteht aber auch die Möglichkeit, eigene Proben live zu vermessen.

Aussteller: Fraunhofer IPM, Freiburg

Inline 3D-Fertigungsmesstechnik und Montageprüfung

In der Fertigung individualisierter Produkte mit hoher Variantenanzahl werden zur Inline-Qualitätsprüfung zunehmend flexiblere und adaptive optische Mess- und Prüfsysteme benötigt. Am Fraunhofer IFF werden solche kundenindividuellen und flexiblen 3D-Messysteme zur Maß- und Formprüfung sowie zur Montage- und Vollständigkeitsprüfung entwickelt. Einzelne Funktionsbausteine stehen darüber hinaus als Softwarebibliotheken zur Verfügung, wie z. B. die geometrische Auswertung von 3D-Punktewolken, die Simulation optischer Sensoren zur Erzeugung synthetischer Soll-Daten, die die flexible CAD-gestützte Ansichten- und Prüfplanung in 2D und 3D oder das Kalibrieren und Einmessen von optischen Sensoren. Zielsetzung sind wirtschaftliche und automatisierte Lösungen trotz individueller Produkte und kleine Losgrößen.

mehr zum Exponat Inline 3D-Fertigungsmesstechnik und Montageprüfung

Aussteller: Fraunhofer IFF, Magdeburg

Detektion von Fremdkörpern und Qualitätsabweichungen in Materialien

Der Millimeterwellenscanner SAMMI 3.0 (Stand Alone Millimeter Wave Imaging) erzeugt dreidimensionale Abbildungen verschiedenster Materialien, wodurch deren innere Strukturen sichtbar werden. Das System basiert auf einem Millimeterwellenradar und arbeitet im Bereich von 70 GHz bis 80 GHz. Eine typische Anwendung ist die Inspektion 3D-gedruckter Kunststoffobjekte, jedoch können auch andere Produkte wie beispielsweise verpackte Lebensmittel untersucht werden.

mehr zum Exponat Detektion von Fremdkörpern und Qualitätsabweichungen in Materialien

Aussteller: Fraunhofer FHR, Wachtberg

Hochaufgelöste Röntgen-Tomographie großer Objekte mit BM18

Im Jahr 2020 hat das ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) in Grenoble, Frankreich, mit einem neuen einzigartigen Synchrotron (der Extremely Brilliant Source EBS), ein System in Betrieb genommen, das der weltweiten Wissenschaftsgemeinschaft hochenergetische Röntgenstrahlen mit noch nie dagewesener Brillianz und Kohärenz zur Verfügung stellt, um die Struktur von Materialien in ihrer ganzen Komplexität bis in den Nanometerbereich zu untersuchen. Bei der Control 2023 stellt das Fraunhofer EZRT als einer der Kooperationspartner des ESRF mit Beamline 18 die neuen technischen Möglichkeiten vor, die sich durch die Verfügbarkeit hochauflösender Röntgenbilder von Flugzeug- oder Autoteilen, Batterien oder Verbundwerkstoffen für die Forschung und Entwicklung eröffnen.

mehr zum Exponat Hochaufgelöste Röntgen-Tomographie großer Objekte mit BM18

Aussteller: Fraunhofer EZRT, Fürth

Intelligentes Assistenzsystem mit interaktiver Visualisierung für Labor- und Serviceaufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung

Die geplante Nutzungsdauer von Bauwerken kann nur erreicht werden, wenn qualitätsgesicherte Ausführungen sowie die während der Nutzungsphase notwendigen Erhaltungsmaßnahmen aufeinander abgestimmt sind. Daher ist es oftmals notwendig, bauteilspezifische Kennwerte nicht-invasiv mit einer hohen Genauigkeit der Messwertaufnahme und Verortung zu erfassen. »3D-SmartInspect« vom Fraunhofer IZFP ist ein System zur Digitalisierung der handnahen Prüfung. Das System besteht aus einer kostengünstigen Webcam, einem Rechner mit spezieller Software und kann optional mit einer Hololens kombiniert werden. Nach einer kurzen Einrichtung verfolgt das System die Bewegung des Prüfkopfs und protokolliert Prüfpositionen und Messsignale. Auf diese Weise werden vor allem Prüfaufgaben im Feld erleichtert, wie die Überprüfung sicherheitsrelevanter Industriekomponenten oder Infrastruktur. Bei der Control 2023 wird exemplarisch die assistierte Ultraschallinspektion mit anschließender Rekonstruktion der Daten demonstriert. Das Ergebnis kann in Form einer standardisierten digitalen Bauteilakte im DICONDE-Format (Digital Imaging and Communications for Non-Destructive Evaluation) gesichert werden. Das Assistenzsystem ermöglicht es so in den verschiedensten industriellen Anwendungsgebieten, digitale Zwillinge mit in-situ-Qualitätsdaten zu versorgen, z.B. im Bauwesen, Transportsektor, in Luft- und Raumfahrt oder anderen Sparten.

mehr zum Exponat Intelligentes Assistenzsystem mit interaktiver Visualisierung für Labor- und Serviceaufgaben in der zerstörungsfreien Prüfung

Aussteller: Fraunhofer IZFP, Saarbrücken

Akustisches Monitoring in der Produktion

Das Fraunhofer IDMT stellt ein Verfahren zur akustischen Qualitätssicherung basierend auf Schallanalyse und künstlicher Intelligenz vor, welches eine gewinnbringende Ergänzung zu optischen Prüfverfahren liefern kann, wenn diese an ihre Grenzen stoßen. Mögliche Gebiete für den Einsatz akustischer Verfahren sind die Überwachung von Schweiß- oder Zerspanungsprozessen. Am Messestand bei der Control 2023 wird das Verfahren anhand eines Air Hockey-Tisches veranschaulicht, an dem drei optisch nicht unterscheidbare, aus unterschiedlichen Materialien gefertigte Pucks nur anhand ihres Geräusches beim Auftreffen auf die Bande unterschieden werden können.

mehr zum Exponat Akustisches Monitoring in der Produktion

Aussteller: Fraunhofer IDMT, Ilmenau

Messen, simulieren, prüfen mit Ultraschall

Das Fraunhofer IKTS entwickelt kundenspezifische Ultraschall-Prüfsysteme, Komponenten und Algorithmen, validiert Ultraschallverfahren und bietet Prüfdienstleistungen an. Auf der Control werden Neuentwicklungen der PCUS^® pro-Gerätefamilie vorgestellt, die für die schnelle automatisierte und bei Bedarf robotergestützte Prüfung in der Metallverarbeitung sowie in den Bereichen Bahn- und Automobilbau, Kraftwerks- oder auch Windkrafttechnik optimiert ist.

mehr zum Exponat Messen, simulieren, prüfen mit Ultraschall

Aussteller: Fraunhofer IKTS, Dresden

Terahertz-Schichtdickenmessung im industriellen Umfeld

Am Fraunhofer ITWM in Kaiserslautern werden Terahertz-Messtechnik-Systeme entwickelt, mit denen unter anderem im industriellen Umfeld Schichtdicken gemessen werden können. Als neueste Version des Terahertz-Schichtdickenmesssystems steht nun eine robotergestützte Variante zur Verfügung, d.h. zur vereinfachten Integration in das Arbeitsumfeld wird ein kollaborativer Roboter, kurz »Cobot«, eingesetzt. Das System des Fraunhofer ITWM eignet sich vor allem für die Dickenmessung einzelner Schichten innerhalb eines Mehrschichtsystems, wobei die Beschichtung auf beliebigem Material aufgetragen sein kann. Daneben können auch feuchte, klebrige und weiche Beschichtungen und Schichten auf gekrümmten Oberflächen gemessen werden.

mehr zum Exponat Terahertz-Schichtdickenmessung im industriellen Umfeld

Aussteller: Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern

Ultrakompakte Multimodalkamera zur Erfassung von Bildinformationen in neun Spektralkanälen

Der Einsatz berührungsloser Inspektionssysteme nimmt im industriellen Umfeld stetig zu. Dabei werden zunehmend auch multimodale Kameras nachgefragt. Sie sollen zeitgleich klassische 2D-Bildinformationen, aber auch 3D-, spektrale oder Polarisationsinformationen in Echtzeit erfassen können. Forschende des Fraunhofer IOF in Jena haben vor diesem Hintergrund eine besonders kompakte und polarisations-empfindliche Multimodalkamera entwickelt. Diese soll künftig u. a. eine effektive Qualitätskontrolle und vorausschauende Wartung in der Industrie 4.0 ermöglichen. Weitere Anwendungen sind im Umwelt- und Agrarmonitoring sowie in der Biomedizin denkbar.

mehr zum Exponat Ultrakompakte Multimodalkamera zur Erfassung von Bildinformationen in neun Spektralkanälen

Aussteller: Fraunhofer IOF, Jena

Inline-fähige spektroskopische 100-Prozent-Prüfung zur industriellen Qualitätssicherung und Prozesskontrolle

Das Fraunhofer IAF hat in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer CAP ein inline-fähiges, laserbasiertes Infrarotspektroskopie-Messsystem entwickelt, das mit Hilfe von Machine Vision gezielt Proben wie zum Beispiel Blisterverpackungen für Tabletten erkennt und innerhalb von wenigen Millisekunden kontaktfrei verifiziert, sodass verunreinigte oder fehlerhaft bestückte Exemplare aussortiert werden können. Haupteinsatzgebiete des neuen Messsystems liegen im Bereich der Pharma-, Chemie- und Lebensmittelindustrie.

mehr zum Exponat Inline-fähige spektroskopische 100-Prozent-Prüfung zur industriellen Qualitätssicherung und Prozesskontrolle

Aussteller: Fraunhofer IAF, Freiburg