CD-Labor für Präzise Messungen in Bewegung

Dieses CD-Labor entwickelt Methoden für präzise 3D-Messungen auf kontinuierlich bewegten Objekten sowie fortschrittliche robotergestützte Inline-Messsysteme. Ziel ist es, für flexible und hochauflösende Messungen direkt in der Produktionslinie eine vergleichbare Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit wie in einer kontrollierten Laborumgebung zu erreichen.

Messsysteme sind für die moderne industrielle Produktion unverzichtbar. Der Grund ist, dass die Präzision von Fertigungssystemen niemals besser sein kann als jene des Messsystems, welches für die Führung des Produktionsprozesses verwendet wird. Die kosten- und ressourceneffizienteste Variante ist dabei die Vermessung direkt in der Produktionslinie. Aktuelle Inline-Messsysteme sind den steigenden Anforderungen an moderne Produktionssysteme allerdings nicht länger gewachsen. Bewegungs- und vibrationsinduzierter Motion-Blur verhindert dabei die Durchführung hochauflösender Messungen. Um mit dieser Entwicklung Schritt halten zu können, werden flexible robotische Inline-Messsysteme benötigt, die in der Lage sind, mit der Bewegung des Messobjekts umzugehen und eine vergleichbare Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit wie Labormesssysteme zu bieten.

Durch die Integration optischer Messprinzipien, Mechatronik und Regelungstechnik werden im CD-Labor die Grundlagen für fortschrittliche 3D-Inline-Messsysteme, die dynamisch eine lokale, laborähnliche Umgebung zwischen Messobjekt und einem entsprechenden optischen 3D Sensorsystem erzeu-gen können, erarbeitet. Dazu werden optomechatronische Verfahren zur aktiven Echtzeitkompensation der Relativbewegung zwischen Messobjekt und 3D-Sensorsystem erforscht. Um die präzise Messung lateraler Bewegungen beliebiger technischer Oberflächen zu ermöglichen, werden optische Sensorprinzipien und Integrationsmethoden entwickelt. Darüber hinaus konzentriert sich die Forschung auf neue Datenverarbeitungsstrategien für Messungen mit hohem Durchsatz und fortschrittliche, lernbasierte Verarbeitungsalgorithmen, welche die Grundlage für den Entwurf von intelligenten Korrekturmethoden für erfasste Messdaten auf Basis präziser Bewegungsdaten des Messobjekts bilden.

Um den Einsatz von Bewegungskompensation und -korrektur bestmöglich abzustimmen, wird ein integrierter Systemdesignansatz verfolgt, der alle Systemkomponenten und deren Abhängigkeiten berücksichtigt. Der holistische Satz an entwickelten Methoden wird die Leistungsfähigkeit von Inline-Messsystemen durch Minimierung der bewegungsinduzierten Unsicherheitskomponente deutlich erhöhen und, in Abhängigkeit der Zielanwendung, eine maßgeschneiderte Systemarchitektur für hochpräzise 3D-Messungen an bewegten Messobjekten ermöglichen.

Die Forschungsergebnisse des CD-Labors werden einzigartige Lösungen für fortschrittliche und flexible robotergestützte Inline-Messsysteme ermöglichen, die in der Lage sind, Produktqualität mit ho-hem Durchsatz und vergleichbarer Zuverlässigkeit wie unter Laborbedingungen direkt in der Produktionslinie zu kontrollieren, um moderne Produktionssysteme im Hinblick auf Ressourceneffizienz in Echtzeit zu überwachen.