27.04.2021 – Kategorie: Produktionsprozesse

Partikelmessung in der Produktionslinie: Spot geht an den Start

Partikuläre Verunreinigungen und Defekte auf Bauteiloberflächen werden in der Produktion entweder durch Sichtkontrolle oder durch Abspülen des Bauteils und Analyse der Spülflüssigkeit erkannt. Diese Art der Qualitätskontrolle ist jedoch aufwändig und nicht in den Fertigungsprozess integrierbar. Fraunhofer IPM entwickelt jetzt im Rahmen des Forschungsprojekts Spot zusammen mit Partnern ein neuartiges optisches Inlinesystem zur Partikelmessung.

Bei der Fertigung von Bauteilen müssen definierte Grenzwerte für die Sauberkeit eingehalten werden. Partikel auf der Oberfläche sollte möglichst schnell in der Fertigungslinie erkannt und klassifiziert werden, sodass eine Korrektur des Produktionsablaufs unmittelbar möglich wird. Dazu gehört z.B. die Optimierung von Parametern einer Reinigungsanlage. An der Entwicklung der dafür notwendigen Technologien arbeitet Fraunhofer IPM im Rahmen des im April 2021 gestarteten Forschungsprojekts Spot gemeinsam mit Partnern. Die angestrebte Lösung für die Partikelmessung besteht aus drei Teilen: Erstens aus einem optischen Sensor zur vollständigen Prüfung von Bauteil-Oberflächen auf Defekte und Partikel direkt nach der Reinigung, zweitens aus Reinigungsanlagen zur qualifizierten Reinigung komplexer Bauteile sowie drittens aus einer Steuerung, die das Reinigungs- und Messsystem weitestgehend autonom hinsichtlich der individuellen Bauteile und der zugehörigen Prüfanforderungen KI-basiert bewertet und anpasst.

Partikelmessung mithilfe KI-basierter Bildauswertung

Die Erkennung und Klassifizierung partikulärer Verunreinigungen und Defekte auf Bauteiloberflächen soll bei Spot per adaptiver photonischer Oberflächentestung mit lernfähiger Bildauswertung möglich werden. Die optische Bilderzeugung wird mithilfe adaptiver Lichtfeldsteuerung realisiert, die automatische Bildanalyse mithilfe von KI-Methoden. Das adaptive Lichtfeld sorgt dafür, dass für jede Bauteiloberfläche eine optimierte Beleuchtung gewählt wird. Damit ist gewährleistet, dass Defekte und Partikel auf dem Bauteil unabhängig von dessen Geometrie und Reflexionseigenschaft sicher inspiziert werden können.

Projekt Spot: Wer macht mit?

Projektpartner:

PI Innovation GmbH (Koordinator)
Hexagon Metrology Vision GmbH
HÖCKH Metall- Reinigungsanlagen GmbH
LPW Reinigungssysteme GmbH
Gläser GmbH
IconPro GmbH
Fraunhofer IPM
TU Dortmund, Institut für Produktionssysteme (IPS)

Assoziierte Partner (Anwender):

Audi AG
Hansgrohe SE
MTU Aero Engines AG
sprintBOX GmbH
ZF Friedrichshafen AG

Förderung

Spot wird gefördert durch das BMBF im Rahmen des Förderprogramm Computer-Aided Photonics – Ganzheitliche Systemlösungen aus photonischen Verfahren und digitaler Informationsverarbeitung