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EFB-Forschungsbericht Nr. 333

Optische Sensoren bei Beschnittoperationen - Entwicklung und Anwendung von Inline-Verfahren

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Verfasser:
Prof. Dr.-Ing. Bernd-Arno Behrens, Dipl.-Ing. Tobias Vieregge, Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen der Leibniz Universität Hannover - Dr.-Ing. Frank Weckend, Dipl.-Ing. Thomas Schwarze Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik e.V., Berlin

53 Seiten (sw, 18 Abb., 5 Tab.)

ISBN: 978-3-86776-370-7

Preis (Digital) EUR 48,00

Preis (Print) EUR 54,00

Zusammenfassung

Das Forschungsvorhaben „Optische Sensoren bei Beschnittoperationen - Entwicklung und Anwendung von Inline-Verfahren“ besteht aus zwei, inhaltlich klar voneinander zu trennenden Teilen, von denen der eine den mechanischen Werkzeugbeschnitt und der andere den Beschnitt mittels Laserstrahlung zum Inhalt hatten. Dies sind die beiden hauptsächlich genutzten Beschnittverfahren. Der Laserstrahl wird bei komplexen Geometrien und bei Kleinserien, bei denen die Konstruktion und Herstellung des notwendigen mechanisch wirkenden Beschnittwerkzeugs zu kostenintensiv ist, eingesetzt, wohingegen der mechanische (werkzeuggebundene) Beschnitt aufgrund der kürzeren realisierbaren Taktzeit bei Großserienfertigung eingesetzt wird.

Aufgrund der in den vergangenen Jahren raschen Weiterentwicklung von optischen Geräte und bildgebenden Verfahren soll im Projekt die Einsatzmöglichkeit von optischer Überwachung des Prozesses anhand von beispielhaften Einsatzfällen untersucht werden.

Im Projektteil „Mechanischer Beschnitt“ wird mittels optischer Sensoren ein vom Kunden definiertes Qualitätsmerkmal inline überwacht, das bisher nur in einem indirekten Verfahren in Stichproben gemessen, bzw. beim Kunden vor Ort mittels Einbauprobe überprüft worden ist. Das Ziel dieses Teilvorhabens wurde erreicht.

Im Projektteil „Laserbeschnitt“ werden mit Hilfe der optischen Messung die mechanischen Zwangsvorrichtungen, die für eine Nullpositionierung und für die Einhaltung der Sollgeometrie Verwendung finden, minimiert. Im vorliegenden Fall wird vor der eigentlichen Beschnittoperation die Nullposition bestimmt. Das Ziel dieses Teilvorhabens wurde erreicht.
Die Ziele des Vorhabens wurden erreicht.

Das IGF-Vorhaben „Optische Sensoren bei Beschnittoperationen - Entwicklung und Anwendung von Inline-Verfahren“ wurde unter der Fördernummer AiF 298ZBG von der Forschungsvereinigung EFB e.V. finanziert und betreut und über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. Der Abschlussbericht ist als EFB-Forschungsbericht Nr. 333 erschienen und bei der EFB-Geschäftsstelle und im Buchhandel erhältlich.

Inhalt

Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1 Zusammenfassung
2 Stand der Technik
3 Projektteil Mechanischer Beschnitt
3.1 Motivation und Ziel
3.2 Vorstellung der Überwachungsaufgabe (Gegenüberstellung der Ergebnisse mit den Zielsetzungen des ursprünglichen Forschungsantrages)
3.3 Eingesetzte Optische Technologie
3.4 Messsystematik für den Radius
3.5 Aufbau der Software
3.6 Validierung der Systematik
3.7 Fazit
3.8 Veröffentlichung(en)
4 Projektteil Laserbeschnitt
4.1 Motivation und Ziel
4.2 Anpassung der Detektionsaufgabe (Gegenüberstellung der Ergebnisse mit den Zielsetzungen des ursprünglichen Forschungsantrages)
4.3 Möglichkeiten der optischen Detektion
4.3.1 Methoden zur Detektion von Lage und Orientierung (6DOF)
4.3.2 Methoden zur Erfassung der 3D-Oberfläche
4.4 Anpassung der Messsystematik an die Messaufgabe
4.5 Validierung
4.6 Veröffentlichung(en)
5 Anhang
5.1 Wissenschaftlich-technischer und wirtschaftlicher Nutzen
5.1.1 Mechanischer Beschnitt
5.1.2 Laserbeschnitt
6 Literatur