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SpecialsBerührungslose Messtechnik

Sonderschau zur Control 2010, 4.–7. Mai, Stuttgart
Specials: Berührungslose  Messtechnik


Die Sonderschau Berührungslose Messtechnik auf der Control 2010 will einen Beitrag zur Verbreiterung der Akzeptanz berührungsloser Messtechnik leisten, indem an ausgewählten Exponaten die Konstruktionsprinzipien, Eigenheiten und Grenzen der neuen Messmöglichkeiten demonstriert werden. Die Sonderschau findet mit Unterstützung der P. E. Schall GmbH & Co. KG und der Fraunhofer-Allianz Vision statt.

Die exakte Einhaltung geometrischer Abmessungen spielt bei der Qualitätssicherung in der Produktion eine große Rolle. Der Einsatz mechanischer Messmethoden ist häufig sehr zeitaufwändig und wird deshalb meist nur an Stichproben vorgenommen. Mit der berührungslosen optischen Messtechnik werden die Messungen derzeit etwa zehn- bis tausendfach beschleunigt, was zusammen mit günstigen Systemkosten einen breiteren Einsatzbereich eröffnet und in manchen Fällen sogar die Umsetzung von Null-Fehler-Konzepten in der Produktion erlaubt. Wegen des im Vergleich zu mechanischen Messmethoden völlig anderen Funktionsprinzips und wegen der fehlenden Erfahrung in manchen Anwendungsgebieten bestehen oft noch Vorbehalte und Unsicherheiten bei potenziellen Anwendern.

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Im Rahmen der Sonderschau in Halle 1 werden folgende Themen präsentiert:

Spektralphotometer zur kontaktlosen Glanz- und Farbmessung
Mit dem neuen Spektralphotometer VS450™ hat die X-Rite Europe GmbH ein Laborgerät für die Messung von Farben und Glanz entwickelt, mit dem sich vielfältige flüssige, feuchte und trockene Proben präzise und berührungslos untersuchen lassen. Das VS450™ finden Sie am Stand der Firma X-Rite GmbH, Neu-Isenburg (Stand: 1612).

3-D-Kamerasystem für Objekterkennung und Vermessung
Zur gleichzeitigen Erfassung verschiedener Prüfmerkmale wie Dimension und Anwesenheit nutzen 3-D-Kamerasysteme zusätzlich die Tiefeninformation. Damit können Objekte im Raum vermessen werden und für die Identifikation steht zusätzliche Information zur Verfügung. Aussteller: Compar AG, Vision System & Robotics, Pfäffikon (Stand: 1612).

Markenprojektion zur photogrammetrischen Vermessung
Das 3-D-Digitalisiersystem COMET5 bietet mit der integrierten Markenprojektion eine neue Methode zur präzisen photogrammetrischen Vermessung von großflächigen Bauteilen, die besonders bei automatisierten Messungen (z.B. robotergesteuerter Sensor) einen noch effizienteren Ablauf ermöglicht. Das 3-D-System wird am Stand 1612 der Steinbichler Optotechnik GmbH, Neubeuern, gezeigt.

Terahertz-Bildgebung für industrielle ZfP-Anwendungen
Das SynView Terahertz-Bildgebungssystem erlaubt Einblicke in die Struktur nicht-metallischer Werkstücke wie z.B. Kunststoff-Komposite-Strukturen. Dies er- möglicht es, verborgene Herstellungsfehler zu entdecken. Ebenfalls können Oberflächen und Beschichtungen in Qualität und Dicke charakterisiert werden; dies ist auch möglich, wenn die Oberfläche von anderen Materialien verdeckt wird. Aussteller ist die SynView GmbH, Glashütten, Stand: 1612.

Elektronisches Gerät zum händischen Messen geometrischer Größen
CALIPRI® ist ein universelles Handmessgerät zur berührungslosen und schnellen Erfassung von Geometriedaten an nahezu beliebigen Körperkonturen. Wie mit einer Schieblehre können Längenmaße, aber auch andere Geometriedaten wie Winkel oder Radien, erfasst werden. Durch die berührungslose Aufnahmetechnik und damit den Wegfall einer Messkraft sind auch Körper aus weichen Materialien vermessbar. Die handliche Baugröße ermöglicht einen ortsungebundenen Einsatz und ist auch bei beengten Platzverhältnissen einsetzbar. Das Messverfahren erlaubt mit ein und demselben Messgerät die Erfassung unterschiedlichster Profilformen wie z.B. Radprofil, Bremsscheibe oder Radinnenabstand. Am Stand 1612 kann das CALIPRI® (Firma: NextSense Mess- und Prüfsysteme GmbH, Graz) in Augenschein genommen werden.

Komplettlösungen zur 3-D-Inspektion

Der Wunsch nach höchster Qualität wächst ständig weiter. In vielen Bildverarbeitungs-Anwendungen und Produktionsbereichen führt dies bei oftmals extremen Geschwindigkeiten zu immer höheren Anforderungen an die Genauigkeit und erfordert zunehmend auch Werkzeuge für die dreidimensionale Bildverarbeitung. STEMMER IMAGING bietet mit seinen 3-D-Tools aus der Software-Bibliothek Common Vision Blox (CVB) sowie der geeigneten Hardware alle Komponenten, die zur Lösung von 3-D-Bildverarbeitungs-Aufgaben erforderlich sind. Weitere Informationen bei der STEMMER IMAGING GmbH, Puchheim, Stand: 1612.

Portabler CT zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen
CT-MICRO ist ein mobiles Computer-Tomographiesystem, das an jedem gewünschten Standort der Qualitätskontrolle 3-D-Visualisierungen und CT-Schnitte für Kunststoffe, Keramiken sowie andere Materialien liefert. CT-MICRO ist mit einer leistungsfähigen 50-W-Röhre und einem hochauflösenden Flatpanel-Detektor ausgestattet. Der Präzisionsdrehtisch kann je nach geforderter Vergrößerung in einem Raster zwischen Röhre und Detektor positioniert werden. Bei einer gewählten Pixelgröße von 50 μm macht die On-line-Rekonstruktion 3-D-Details von 25 μm sichtbar. Durch den horizontal gerichteten Röntgenstrahl bleibt der CT-Scan frei von Gravitationseinflüssen. Aussteller ist die ProCon X-Ray GmbH, Garbsen, Stand: 1612.


Inline-QC mit 3-D-Oberflächenholographie
Mit der Entwicklung des 3-D-Sensors HoloTop kann die Messtechnik der digitalen Holographie aus der Labor- in die Produktionsumgebung überführt werden. Der üblicherweise bei phasenmessenden Systemen auf die Hälfte der Einzelwellenlänge begrenzte Eindeutigkeitsbereich konnte durch Einsatz eines speziellen Lasersystems bis in den Zentimeter-Bereich vergrößert werden. Dabei werden eine Messgenauigkeit von wenigen Mikrometern – abhängig von der Rauigkeit der Oberfläche – sowie kurze Mess- und Auswertezeiten (< 2 Sekunden) erreicht, was besonders für den Einsatz in Produktionslinien von Interesse ist. Vorgestellt wird das System ebenfalls am Stand 1612 (Fraunhofer IPM, Freiburg, Asentics GmbH & Co. KG, Siegen, BMT Breitmeier Messtechnik GmbH, Ettlingen, und LaserAnimation Sollinger GmbH, Berlin).

Optischer Messautomat für Geometriemerkmale rotationssymmetrischer Teile
Der optische Messautomat des Instituts für Umformtechnik ist zur Messung von Maß-, Form- und Lagetoleranzen an rotationssymmetrischen Bauteilen geeignet. Er arbeitet auf der Basis des Schattenbildverfahrens mit bis zu drei Matrix-Kameras. Der für den Einsatz im Fertigungsbereich konzipierte Messautomat ist sowohl für die Erstbemusterung als auch die fertigungsbegleitende Stichprobenprüfung (Werkerselbstprüfung) einsetzbar. Gezeigt wird der Messautomat am Stand 1612, Institut für Umformtechnik GmbH, Lüdenscheid.

Tragbares Digitalmikroskop mit hoher Tiefenschärfe
Das neue mobile Digitalmikroskop VHX-600 bietet mit einem 3-fach-CCD-Bildsensor eine Auflösung von 54 Mio. Pixeln. Ein flimmerfreies Abtastverfahren ermöglicht die Betrachtung von Struktureigenschaften und eine Farbwiedergabe ähnlich wie beim menschlichen Auge. Durch die Mobilität und Einfachheit des Systems kann das Mikroskop direkt am Produktionsstandort eingesetzt und Untersuchungen können außerhalb der Laborumgebung durchgeführt werden. Sie finden das VHX-600 bei der Keyence Deutschland GmbH, Neu-Isenburg, Stand: 1624.

VideoMessProjektor zur maßlichen Kontrolle technischer Produkte
Der VideoMessProjektor Optoluchs®-VMP ist eine optoelektronische Messeinrichtung zur Vermessung von geometrischen Maßen an technischen Produkten mit manueller, halb-automatischer und vollautomatischer Objektkantenlagebestimmung. Er ist konzipiert für den Einsatz als optischer Messprojektor zur Längen-, Durchmesser- und Winkelmessung. Aussteller des VideoMessProjektors Optoluchs®-VMP sind RSB Optotechnik, Fürth, und die MPM Micro Präzision Marx GmbH, Erlangen, Stand: 1612.

Mobiles Messsystem zur Kartierung und Erfassung von Bewegungsabläufen
Der V&R MappingCube erstellt Karten von planaren Räumen markerlos, ohne dass die Umgebung dafür angepasst werden muss. Mit einem Laserscanner erfasst er sowohl kleine Räume als auch große Industriehallen, wobei die einzelnen Messungen automatisch zu einer globalen Karte zusammengesetzt werden. Weitere Informationen zum MappingCube erhalten Sie bei V&R Vision & Robotics GmbH, Koblenz, Stand: 1612.
Rundlaufmesssystem mittels Lasertriangulation
Getriebewellen mit Steckverzahnungen, Kegelräder mit Hypoidverzahnungen und ähnliche Werkstücke können sich während der Herstellung verziehen. Daher ist eine Prüfung/Messung des Rundlaufs nötig. Gegebenenfalls muss das Werkstück nachgerichtet werden. Dazu müssen das Maß der „Unrundheit“ und die Richtung ermittelt werden. Zur Ermittlung dieser Parameter hat die EHR GmbH ein optisches Messsystem entwickelt, das schnell und äußerst präzise ein automatisiertes Richten der Werkstücke ermöglicht. Die EHR GmbH aus Pforzheim stellt am Stand 1624 aus.

Mobiler Sensor zur optischen 3-D-Oberflächenmessung
Mit einem neuen mobilen Sensor stellt Alicona eine weitere Möglichkeit zur optischen 3-D-Oberflächenmessung in der Produktion vor. Der Sensor zeichnet sich vor allem durch die hohe Geschwindigkeit in hoher Auflösung auch über große Messfelder aus. Gleichzeitig ist er klein und kompakt und somit mobil einsetzbar. Der Sensor basiert auf der Technologie der Fokus-Variation und wird je nach Applikation mit entsprechenden Hardwarekomponenten erweitert. Das eröffnet ein breites Spektrum von Anwendungen wie die Schneidkantenmessung oder Druckwalzeninspektion. Aussteller: Alicona Imaging GmbH, Grambach (Österreich), Stand: 1612.

Digitale Farbkommunikation für zuverlässige Qualitätskontrolle
Ob in der Textil- und Möbelindustrie, im Automotive Design oder bei der Herstellung von Katalogen und Werbemitteln – die exakte Bestimmung und Wiedergabe von Farben hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Produktionsqualität. Doch Farben zu beurteilen ist oft aufwändig und fehleranfällig. Ein neues bildgebendes Messverfahren der caddon printing & imaging GmbH ermöglicht die präzise Messung farbig gemusterter und strukturierter Oberflächen, wie die von Stoffen oder Hölzern. Die digitalen Muster können dann an einem speziellen Abmusterungsplatz direkt am Monitor mit dem Original verglichen werden. Aussteller: caddon printing & imaging GmbH, Leinfelden-Echterdingen, Stand: 1624.

Kamera-unabhängige 3-D-Bewegungsanalyse und Biometrie-Anwendungen
Mit der Software WINanalyze können Bewegungen, Veränderungen, Geschwindigkeit und Winkel in Videosequenzen markerlos und von beliebigen Kameras (Highspeed, Röntgen, Normalspeed) verfolgt und analysiert werden. Dabei können entweder bestehende Videos oder Live-Aufnahmen ausgewertet werden. Moderne biometrische Systeme arbeiten multimodal, indem für die sichere Identifizierung einer Person nicht mehr nur ein Kriterium, sondern eine Kombination, z.B. Gesicht und Sprache oder Gesicht und Iris, herangezogen wird. Zudem werden Systeme gefordert, die mit Standard-Hardware arbeiten. Mehr zu dieser Software erfahren Sie am Stand 1624 bei Mikromak Service, Berlin, und der BioID GmbH, Nürnberg.

Nahinfrarotkamera mit InGaAs-Detektor
Die neue Nahinfrarotkamera FLIR SC2500 eignet sich besonders für Anwendungen in Forschung und Entwicklung und in der Automatisierung. Die Kamera ist speziell auf den Nahinfrarotbereich (NIR) von 900...1700 nm abgestimmt und basiert auf einem in Europa gefertigten photovoltaischen Detektor aus IndiumGalliumArsenid (InGaAs) mit Focal-Plane-Array-Technik (FPA). Der Detektor ist auch in VisGaAs-Ausführung für das Spektrum zwischen 0,4 und 1,7 µm erhältlich. Aussteller am Stand 1624 ist die FLIR Systems GmbH, Frankfurt am Main.
Automatische Laservermessung von Kranbahnen und Schienen
In industriellen Umgebungen werden vielfältig schienengebundene Systeme wie beispielsweise Portalkräne genutzt, um schwere Lasten zu transportieren. Ein entscheidendes Kriterium für die Nutzbarkeit solcher Transportsysteme ist dabei der Zustand der Schienen: Abnutzung der Schienenköpfe, Verwerfungen von Schienenabschnitten oder gelöste Befestigungselemente erhöhen den Verschleiß im Betrieb und vermindern die Nutzbarkeit des Systems bis hin zum Entstehen von Gefahrensituationen. Mit dem automatischen Lasermesssystem KBMW-II können die relevanten Parameter zur Bestimmung der Güte der Schienengeometrien in einer Messfahrt bestimmt werden. Mehr hierzu beim Aussteller GFaI - Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e. V., Berlin (Stand: 1624).

Berührungslose Schichtcharakterisierung durch Hochgeschwindigkeits-Infrarotsensorik
Die berührungs- und zerstörungsfreie Charakterisierung von Schichtsystemen auf nichtmetallischen Substraten wie Kunststoffen und Keramiken ist ein bisher kaum gelöstes Messproblem der Industrie. Mit einem neuen Messverfahren basierend auf der Hochgeschwindigkeits-Infrarotsensorik wird die Charakterisierung von Mehrschichtsystemen möglich und es können Schichtdicken, thermophysikalische Parameter und chemische Zusammensetzungen der Schichten bestimmt sowie Haftungsprobleme erkannt werden. Aussteller: Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften, Winterthur (Schweiz), Stand: 1612.

Mehrkamerasystem zur flexiblen Positionsbestimmung von beweglichen Effektoren
Das Mehrkameramesssystem OptoPose ermöglicht die Erhöhung der Absolutgenauigkeit von Positioniersystemen, i.d.R. Industrieroboter. Das Messsystem arbeitet mit mehreren hochauflösenden und kalibrierten Messkameras, die den Arbeitsraum überwachen. Mit OptoPose ist es möglich, die Position und Orientierung des Endeffektors hochgenau, sicher und schnell zu bestimmen. Aussteller ist die Fachhochschule Mainz, i3mainz, Stand: 1612.

Einsatz von HighSpeed- und Wärmefluss-Kameras für Schülerforschungsarbeiten
Bei Forschungsarbeiten, die von Schülern durchgeführt werden, ist der Ausgangspunkt oft eine Beobachtung, die zunächst in ihrer zeitlichen und/oder räumlichen Auflösung verbessert werden muss. Daran schließt sich in der Regel eine Phase der Messwerterfassung und Modellbildung an. Sowohl für die Beobachtung als auch für die Datenerfassung eignen sich die Hochgeschwindigkeitskamera und die Wärmeflusskamera besonders gut. Der Einsatz wird an verschiedenen Beispielen demonstriert: unter anderem werden das Verhalten viskoelastischer Flüssigkeiten (Kaye-Effekt), das Sprungverhalten kleiner Wassertropfen auf hydrophoben Oberflächen, das Oszillationsverhalten von Wasserfontänen und das Auffinden von Gelegen bodenbrütender Vögel untersucht. Aussteller: Schülerforschungszentrum Südwürttemberg SFZ, Bad Saulgau, Stand: 1612.

Thermographie zur ortsaufgelösten Temperaturleitfähigkeitsmessung und Materialprüfung
Thermographie-Systeme blicken unter die Oberfläche von Körpern oder Bauteilen ohne diese zu berühren oder zu zerstören. In Echtzeit werden mit einer empfindlichen Thermokamera bis zu 20000 Aufnahmen pro Sekunde erzeugt. Die anschließende Auswertung erlaubt Rückschlüsse auf das Innere des Objekts und ermöglicht eine durchgängige Qualitätskontrolle. Mithilfe eines speziellen Prüfstands kann die ortsaufgelöste Temperaturleitfähigkeit von planparallelen Musterprüflingen gemessen werden. Des Weiteren ist auch eine objektive Materialprüfung oder eine Materialidentifikation möglich. Aussteller: PROFACTOR GmbH, Steyr (Österreich)

Stand: 1612.

Bildverarbeitung und Berührungslose Messtechnik – Aus- und Weiterbildung
3-D-Messtechnik, Röntgen-Computertomographie, Wärmefluss-Thermographie, Shearographie, Terahertz-Messtechnik oder Bilderfassung mittels neuester Kameratechnologie: Für den Anwender ist die Auswahl der optimalen Prüfmethode zur Qualitätssicherung seiner Werkstücke eine schwierige Aufgabe. Denn nach wie vor ist ein Bildverarbeitungssystem für die meisten Anwendungen kein Produkt von der Stange. Aus einer Vielzahl von unterschiedlichen Messmethoden gilt es diejenige auszuwählen, die für die spezifischen messtechnischen Anforderungen wie Materialeigenschaften, Messgenauigkeit oder zulässige Prüfzeit am besten geeignet ist. Die Aus- und Weiterbildungsangebote der Fraunhofer-Allianz Vision bieten hierzu eine Entscheidungshilfe. Mehr zu dem Angebot beim Aussteller Fraunhofer-Allianz Vision, Erlangen, Stand: 1612/1624.

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