Kognitive CT-Systeme
Erstes roboterbasiertes CT-System bei BMW
Das Fraunhofer EZRT hat ein robotergestütztes CT-System entwickelt, das in der Automobilproduktion bereits in der frühen Entwicklungsphase die Qualität von Fahrzeugen ohne Zerlegen umfassend analysiert und dadurch Entwicklungszyklen verkürzt. Gemeinsam mit BMW wurde RoboCT in der Produktivumgebung installiert.
Bild: BMW GroupDer Einsatz von RoboCT in der Produktivumgebung bietet gegenüber konventionellen CT-Systemen den Vorteil, Prüfpositionen an komplex geformten Objekten, wie etwa einer Fahrzeugkarosserie, zu erreichen. Vier kooperierende Roboter, welche die bildgebenden Komponenten, wie z.B. Röntgenquelle/-detektor bewegen, umfahren korrespondierend das Fahrzeug. Damit ist das System in der Lage, eine 3D-CT mit der Detailerkennbarkeit in Größe eines menschlichen Haares zu erzeugen. Um Auflösungen von teils kleiner als einem Mikrometer zu erreichen, sind äußerst präzise Hardwarekomponenten notwendig. Die präzisesten Industrieroboter dieser Größe erreichen allerdings über deren gesamten Arbeitsraum lediglich Genauigkeiten von ½ bis ¼ mm - während für die CT je nach Anwendung mindestens 1/20mm notwendig sind. Die Herausforderung besteht darin, geometrische Ungenauigkeiten der Roboter - hier mit Reichweiten von 3m und mehr - algorithmisch direkt aus den aufgenommenen Messdaten zu korrigieren.
Der nächste Schritt: kognitive Sensorsysteme
Langfristiges Ziel ist es, nicht einfach wahllos Materialdaten zu messen, sondern nur noch relevante Daten zu erfassen. Was relevante Daten sind, wird ein sogenanntes kognitive Sensorsystem selber entscheiden. Kunden bekommen eine Art Blackbox geliefert, mit der sie sich nicht auseinandersetzen und über keinerlei Know-how im Bereich der zerstörungsfreien Prüfung verfügen müssen. Teil dieser Box sind z.B. Roboter, die Zugriff auf unterschiedliche, sich selbst adaptierende Sensorsysteme haben und dann selbst entscheiden, welche Methoden sie wie nutzen. Der Roboter greift sich z.B. ein Röntgen-, Luftultraschall- oder Thermographiesystem, um eine ganz bestimmte definierte Aufgabe zu lösen und nicht um etwas zu prüfen. Durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz kann die RoboCT zudem dem Bediener, abhängig von der gestellten Aufgabe, optimale Parametrierungen hinsichtlich Zugänglichkeiten und Aufnahmeparametern vorschlagen.
Das Fraunhofer EZRT hat ein robotergestütztes CT-System entwickelt, das in der Automobilproduktion bereits in der frühen Entwicklungsphase die Qualität von Fahrzeugen ohne Zerlegen umfassend analysiert und dadurch Entwicklungszyklen verkürzt. Gemeinsam mit BMW wurde RoboCT in der Produktivumgebung installiert.
Bild: BMW GroupDer Einsatz von RoboCT in der Produktivumgebung bietet gegenüber konventionellen CT-Systemen den Vorteil, Prüfpositionen an komplex geformten Objekten, wie etwa einer Fahrzeugkarosserie, zu erreichen. Vier kooperierende Roboter, welche die bildgebenden Komponenten, wie z.B. Röntgenquelle/-detektor bewegen, umfahren korrespondierend das Fahrzeug. Damit ist das System in der Lage, eine 3D-CT mit der Detailerkennbarkeit in Größe eines menschlichen Haares zu erzeugen. Um Auflösungen von teils kleiner als einem Mikrometer zu erreichen, sind äußerst präzise Hardwarekomponenten notwendig. Die präzisesten Industrieroboter dieser Größe erreichen allerdings über deren gesamten Arbeitsraum lediglich Genauigkeiten von ½ bis ¼ mm - während für die CT je nach Anwendung mindestens 1/20mm notwendig sind. Die Herausforderung besteht darin, geometrische Ungenauigkeiten der Roboter - hier mit Reichweiten von 3m und mehr - algorithmisch direkt aus den aufgenommenen Messdaten zu korrigieren.
Fraunhofer Entwicklingszentrum EZRT
Dieser Artikel erschien in inVISION 4 2018 - 13.09.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
