Seminarprogramm »Oberflächeninspektion«

Mittwoch, 27. November 2024

9:00 - 17:00 Uhr

Theoretische Grundlagen und Methoden

ab 8:30 Ankunft und Begrüßung
9:00 - 9:15 Einführung in das Seminar

Dipl.-Ing. Michael Sackewitz, Fraunhofer-Geschäftsbereich Vision, Fürth
9:15 - 9:40 Bildgewinnung bei der Oberflächenprüfung

Prof. Dr.-Ing. Thomas Längle, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Bedeutung der Bildgewinnung für leistungsfähige und robuste automatische Inspektionssysteme – Bildaufnahme als Engineering-Aufgabe – Beleuchtungs- und Aufnahmetechniken
9:40 - 10:05 Lichtfeld-Technologien

Christian Kludt, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Lichtfeldbeleuchtung mittels Lichtfeldemitter – objektspezifisches Lichtfeld – Lichtfelderfassung mittels Lichtfeldkamera – erweiterte Schärfentiefe – synthetische Fokus-Verschiebung
10:05 - 10:35 Typischer Aufbau und Beispiele für Algorithmen von Oberflächen­inspektionssystemen 

Dr. Henrike Stephani, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern

Oberflächeninspektionssysteme – Aufbau – Komponenten – Systemsoftware – Schnittstellen – Modularität – Anwendung
10:35 - 11:10 Theorie und Methoden der Farbmessung

Dr. Robin Gruna, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Photometrie – Lichtquellen – Farbe als Sinneswahrnehmung – Farbe vs. Spektrum – Messung von Farbe und Spektrum – Farbvalenzen – Farbwerte – Farbräume
11:10 - 11:40 Pause
11:40 - 12:10 Spektroskopische Charakterisierung von Oberflächen mit Zeilenspektroskopie

Dr.-Ing. Jochen Aderhold, Fraunhofer WKI, Braunschweig

Grundbegriffe – Messprinzipien – Zeilenspektrographie – Hauptkomponentenanalyse – Klassifikationsverfahren – mögliche Anwendungen, z. B. Altholzsortierung bzw. Recycling
12:10 - 13:00 3D-Messungen an Oberflächen

Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Szenenmodellierung – photometrisches Stereo – strukturierte Beleuchtung – Streifenprojektion – Deflektometrie – Depth from Focus
13:00 - 14:00 Mittagspause
14:00 - 14:45 Oberflächenmesstechnik zur Charakterisierung von Mikro- und Nanostrukturen

Dipl.-Ing. Andreas Ulm, Fraunhofer IPT, Aachen

Messverfahren (Rasterkraftmikroskopie, Weißlichtinterferometrie, konfokale Mikroskopie, Fokusvariation usw.) – Auswertemethoden – Anwendungsbeispiele
14:45 - 15:30 Texturelle und strukturelle Analyse von Oberflächen

Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann, Fraunhofer IOSB, Karlsruhe

Texturtypen – Texturmodelle – Texturmerkmale – typspezifische Texturanalyse – Detektion von Texturfehlern – Schätzung von Texturparametern – Radontransformation
15:30 - 16:00 Pause

Spezielle Anwendungen

Uhrzeit
Tagesordnungspunkt
16:00 - 16:30 Schnelle Rauheitsmesstechnik zur automatisierten 100-Prozent-Prüfung in Serienprozessen

Dipl.-Ing. Andreas Ulm, Fraunhofer IPT, Aachen

Hohe Messgeschwindigkeit durch den Einsatz optischer Messtechnik – Messung an schwer zugänglichen Stellen durch faseroptische Abstandssensoren – DIN/ISO konforme Auswertung von Oberflächen-Kenngrößen (Ra, Rq, Rz, Rp, Rv, Rpk, Rvk)
16:30 - 17:00 Inline-Prüfung von Oberflächen

Dr. Alexander Blättermann, Fraunhofer IPM, Freiburg

100-Prozent-Kontrolle in Produktionsgeschwindigkeit – schnelle Bildverarbeitung – bildgebende Fluoreszenzanalyse – Anwendungsbeispiele: Verunreinigungen auf Oberflächen, Charakterisierung von Beschichtungen, Erkennung von Defekten
im Anschluss Möglichkeit zur weiteren Vertiefung der Fachgespräche

Donnerstag, 28. November 2024

9:00 - 15:30 Uhr

Spezielle Anwendungen

Uhrzeit Tagesordnungspunkt
9:00 - 9:30 Anwendungsbeispiele mit Weißlichtinterferometrie

Dr.-Ing. Özgür Tan, Polytec GmbH, Waldbronn

Einführung – Mikro- und Makroskopische Weißlichtinterferometer – Typische Messaufgaben: Rauheit, Ebenheit, Stufenhöhe, Parallelität – Industrielle Anwendungsbeispiele
9:30 - 10:00 Anwendungsbeispiele zur Inspektion strukturierter Oberflächen

Omar De Mitri M.Sc., Fraunhofer IPA, Stuttgart

Einführung – Anwendungsbeispiele mit regelbasierten Prüfverfahren – Anwendung von selbstlernenden Prüfverfahren – Anwendung von tieflernenden Prüfverfahren – Oberflächenprüfungen im NIR – Ausblick
10:00 - 10:30 Blick über den Tellerrand der klassischen Oberflächeninspektion

Dipl.-Inf. Markus Rauhut, Fraunhofer ITWM, Kaiserslautern

Inspektion von Leder – Rostwageninspektion – Tablettendickenvermessung – Synthetische Daten für KI – Modellbasiertes Lernen
10:30 - 11:00 Pause
im Anschluss Praktikum

Praktikum

11:00 - 11:15

Einteilung der Teilnehmer-Gruppen: Alle Gruppen durchlaufen nacheinander die Stationen 1 bis 4.

11:15 - 12:00

Gruppe 1 bei Station 1
Gruppe 2 bei Station 2
Gruppe 3 bei Station 3
Gruppe 4 bei Station 4
 

12:00 - 12:45 Gruppe 1 bei Station 2
Gruppe 2 bei Station 3
Gruppe 3 bei Station 4
Gruppe 4 bei Station 1

12:45 - 13:30

Mittagspause

13:30 - 14:15 Gruppe 1 bei Station 3
Gruppe 2 bei Station 4
Gruppe 3 bei Station 1
Gruppe 4 bei Station 2
 
14:15 - 15:00 Gruppe 1 bei Station 4
Gruppe 2 bei Station 1
Gruppe 3 bei Station 2
Gruppe 4 bei Station 3
 
ab 15:00 Möglichkeit zur Diskussion und Analyse individueller Prüfaufgaben mit den Betreuern der Prüfsysteme
ca. 15:30 Ende des Seminars

Stationen

Station Systembeschreibung
Station 1

Inspektion transparenter Materialien

Mit dem patentierten Prüfsystem Purity können transparente Objekte auf Materialfehler wie absorbierende oder streuende Einschlüsse, Blasen, Kratzer, Staub, Schlieren, Farbe und Polarisationseffekte geprüft werden. Die Inspektion erfolgt mittels einer mehrkanaligen Bildaufnahme unter Verwendung unterschiedlicher Beleuchtungskonstellationen. Durch eine speziell optimierte Bildfusion können selbst komplex geformte Prüflinge aus nur einer Ansicht inspiziert werden. Prüfzeiten unter einer Sekunde sind meist problemlos realisierbar.

>> Fraunhofer IOSB

Station 2

Deflektometrie zur Inspektion spiegelnder Oberflächen

Mit deflektometrischen Verfahren können spiegelnde und teilspiegelnde Oberflächen untersucht werden, wobei sowohl die Prüfung auf lokale topographische Defekte als auch eine hochempfindliche Messung der Glanzeigenschaften möglich ist. Das Verfahren ist gegen Vibrationen und Umgebungslicht weitgehend unempfindlich, lässt sich mit Standard-komponenten realisieren und kommt ohne Laser aus. Damit steht für mindestens teilweise reflektierende Oberflächen eine optische Inline-Messtechnik zur Verfügung, die die klassische qualitative Prüfung um eine quantitative und dokumentierbare Messung ergänzt und damit eine robuste Defekterkennung und -bewertung ermöglicht.

>> Fraunhofer IOSB

Station 3

Optische 3D-Oberflächenmesstechnik

InfiniteFocusSL ist ein optisches 3D-Messsystem zur einfachen, rückführbaren und schnellen Oberflächenmessung basierend auf dem Prinzip der Fokus-Variation. Mit nur einem Gerät können gleichzeitig Form und Rauheit von mikrostrukturierten Oberflächen gemessen werden. Als Ergebnis werden Farbbilder mit hohem Kontrast und Schärfentiefe geliefert. Durch die Kombination eines hohen Arbeitsabstands bis zu 34 mm mit einem großen Messfeld bis zu 2500 mm2 in XY und einer Messgeschwindigkeit innerhalb Sekunden, je nach Applikation ist das System vielfältig einsetzbar. Mit einem entsprechenden Automatisierungs-Interface kann es auch in der Produktion zur automatisierten Oberflächenmessung und Auswertung eingesetzt werden.

TopMap Metro.Lab basiert auf dem Prinzip der Weißlichtinterferometrie und eignet sich zur Messung von Ebenheiten, Höhenabständen und Parallelitäten großer Flächen und Strukturen z.B. von technischen Oberflächen. Mit 70 mm vertikalem Messbereich und hoher vertikaler Auflösung unabhängig von den Bildfeldgrößen ergibt sich viel Spielraum für flexible Messaufgaben. Die telezentrische Optik erreicht dabei selbst schwer zugängliche Bereiche wie zum Beispiel Bohrungen.

>> Bruker Alicona

>> Polytec GmbH

Station 4

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.

>> Fraunhofer ITWM

Im Anschluss:
Möglichkeit zur Diskussion und Analyse individueller Prüfaufgaben mit den Betreuern der Prüfsysteme

Untersuchung eigener Proben
Es besteht die Möglichkeit, eigene Proben im Rahmen des Praktikums untersuchen zu lassen. Bitte nehmen Sie hierzu Kontakt mit der Seminarleitung auf. Die Teile müssen spätestens vier Wochen vorher vorliegen.

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