TR73

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B6 - Endoskopische Geometrieprüfung



Endoskopische Geometrieprüfung durch modulare faseroptische Systeme

Projektstatus: laufend

Letztes Update: 14.02.2019



Mitglieder


Im Teilprojekt (TP) B6 „Endoskopische Geometrieprüfung" wird ein Messsystem basierend auf dem Prinzip der Streifenprojektion und flexiblen Bildleitern aufgebaut und erforscht. Durch kompakte Abmessungen des Sensorkopfes wird die Inspektion von Werkzeugelementen in Umformmaschinen ermöglicht. Kernelemente des TP B6 sind der optische Aufbau der Streifenerzeugungseinheit, die Auslegung von für die Messaufgabe angepassten Messköpfen sowie die Entwicklung geeigneter Bildverarbeitungsalgorithmen zur Verarbeitung der Streifenmuster unter Berücksichtigung der Übertragungseigenschaften der optischen Elemente.


Nachdem in der ersten Phase der grundlegende Aufbau des endoskopischen Streifenprojektionssystems ausgearbeitet wurde und erste Messungen an Verzahnungsgeometrien an Werkzeugen der Blechmassivum-formung (BMU) gezeigt werden konnten, wurde in der zweiten Phase das Messsystem für die automatisierte in-situ-Inspektion von Werkzeuggeometrien vorbereitet. Dazu wurde zum einen die notwendige Messzeit für Inspektionsvorgänge durch die Implementierung der modellbasierten inversen Streifenprojektion reduziert und zum anderen eine Positioniereinheit zum Anfahren verschiedener Messpositionen konstruiert und gefertigt. 


Zielsetzung für die dritte Phase des TP B6 „Endoskopische Geometrieprüfung" ist die Integration des Messsystems in einen Fertigungsprozess zur Herstellung blechmassivumgeformter Bauteile. Das System wird zu diesem Zweck für die Prüfung von Verzahnungsgeometrien an einem Werkzeug innerhalb einer Presse zur Verarbeitung von Bandmaterial vorbereitet und anschließend in den BMU-Versuchsstand integriert. Die teilautomatisierte Aufnahme von 3-D-Messungen ermöglicht die Erfassung des Verschleißfortschritts mit hoher zeitlicher Auflösung und liefert somit detaillierte Informationen an die entsprechenden Teilprojekte für die Weiterentwicklung der Werkzeuggeometrien im TR 73. Zusätzlich kann die Eignung des Systems zur in-situ-Prüfung eines laufenden Fertigungsprozesses bestätigt werden. Ferner soll ein Assistenzsystem entwickelt werden, in dem alle kritischen Prozessparameter zusammengefasst und für die jeweilige Messaufgabe vordefiniert werden. Der Einfluss der Streifenfrequenz auf die Messunsicherheit soll durch die Integration von adaptiven lokal frequenzmodulierten Streifenmustern reduziert werden.


Arbeitskreise


Veröffentlichungen

    2019

    • Hinz, L.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: Metal Forming Tool Monitoring Based on a 3D Measuring Endoscope Using CAD Assisted Registration. In: Sensors, 19(2019)9, Basel: MDPI, veröffentlicht

    2018

    • Matthias, S.: A flexible endoscopic structured light 3-D sensor: Design, models, and image processing(2018), Garbsen: PZH-Verlag, veröffentlicht
    • Matthias, S.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: A 3D measuring endoscope for hand-guided operation. In: Measurement Science and Technology, 29(2018), S. 094001

    2017

    • Matthias, S.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: Pattern sequences for fast absolute phase retrieval with application in the handheld operation of structured light sensors. In: Engineering for a Changing World, (2017)59, S. H.1.1.11
    • Matthias, S.; Schlobohm, J.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: Fringe projection profilometry using rigid and flexible endoscopes. In: tm-Technisches Messen, 84(2017), S. 123-129
    • Matthias, S.; Schlobohm, J.; Kästner, M.; Reithmeier, E.: Fiber-optic fringe projection with crosstalk reduction by adaptive pattern masking. In: Proc. Of SPIE , 10117(2017), S. A-1-A-8