Prozessintegrierte Beulendetektion für die 100-Prozent-Kontrolle

Abstract

In der Qualitätskontrolle von Blech- oder Plastikbauteilen lautet die Messaufgabe oft, diese auf Beulen oder andere Defekte mit einer Ausdehnung im Millimeterbereich und einer Tiefe im Mikrometerbereich zu untersuchen. Am Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) in Göttingen wurde dafür ein optisches korrelationsbasiertes Messverfahren zur Formerfassung und Deformationsmessung entwickelt, dass bis zu 50 mal schneller arbeitet als herkömmliche Verfahren wie z.B. Streifenprojektion. Für dieses Verfahren wird auf den Messbereich mittels einer Projektors ein feines zufälliges Punktemuster projiziert und unter einem Triangulationswinkel von einer digitalen Kamera aufgenommen. Durch Vergleich mit einem vorher aufgenommenen Referenzbild lässt sich eine Verschiebung berechnen, die bei bekannter Blickrichtung von Projektor und Kamera in die gewünschte 3D-Form bzw. Deformation umgerechnet werden kann. Der deutliche Geschwindigkeitsvorteil dieser Technik ergibt sich dadurch, dass zur Messung der Form nur ein einzelnes Bild aufgenommen werden muss. Bei allen bisher verfügbaren Systemen wird für diese Formmessung eine Bildsequenz von teilweise bis zu 50 einzelnen Bildern projiziert und aufgenommen. Durch geeignete Kameras und starke Lichtquellen kann eine Belichtungszeit von wenigen Millisekunden realisiert werden, wodurch sich erstmals bewegende Objekte vollständig und flächenhaft erfassen lassen und somit eine Echtzeit-Qualtätskontrolle direkt im Fließbetrieb möglich ist.