- Fraunhofer Vision Seminare - Optische 3D-Messtechnik für die QS

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1 - Fraunhofer Vision Seminare - Optische 3D-Messtechnik für die QS Gunther Notni Jena Albert-Einstein-Str. 7

2 Fraunhofer-Gesellschaft Angewandte Forschung mit 57 Instituten in Deutschland und 24 ausländischen Niederlassungen ca Mitarbeiter Forschungsvolumen über 1,4 Mrd Joseph von Fraunhofer ( ) Page 2

3 Fraunhofer-Allianz Vision Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten, Industriepartnern und Hochschulen Lösungen für maschinelles Sehen und Qualitätssicherung Gemeinsames Büro in Erlangen als Anlaufstelle und zur Koordination (Dr. Norbert Bauer) Page 3

4 Partner der Fraunhofer-Allianz Vision Fraunhofer-Institute (13) Industriepartner (9) Hochschulen (4) Page 4

5 Fraunhofer Vision Ziele Industrielle Qualitätssicherung nach dem Stand der Technik Keine Mehrfachentwicklung Optimale Projektteams Bild: Fraunhofer IIS Page 5

6 Themenspektrum Industrielle Bildverarbeitung - Qualitätssicherung Optische Messtechnik Wärmefluss-Thermographie Industrieröntgen und Terahertz Bilder: oben links Fraunhofer IFF; oben rechts und unten links: Fraunhofer ITWM; unten rechts: Fraunhofer Page 6

7 Leistungsangebot Seminare mit Praktikum Studien und Machbarkeitsanalysen Entwicklung und Umsetzung schlüsselfertige Prototypen Unterstützung bei Förderprogrammen Bilder: oben Fraunhofer Vision; unten Fraunhofer IFF Page 7

8 Übersicht Vision-Seminare mit Praktikum Wärmefluss-Thermographie als zerstörungsfreies Prüfverfahren für die Qualitätssicherung in der Produktion Optische 3-D-Messtechnik für die Qualitätssicherung in der Produktion Inspektion und Charakterisierung von Oberflächen mit Bildverarbeitung Seminarunterlagen (Vortragsfolien + zusammenfassende Darstellung) Page 8

9 Übersicht Vision-Seminare mit Praktikum Zyklus: 1 bis 2 x jährlich 2 Tage Begrenzt auf 25 Teilnehmer Seminargebühr: 980 Zielgruppen: Ingenieure und Konstrukteure aus Entwicklung und Versuchsfeld Mitarbeiter der Qualitätssicherung Führungskräfte, die sich eine Entscheidungsgrundlage für Investitionen erarbeiten wollen Page 9

10 Handbuch zur Industriellen Bildverarbeitung Grundlagen Wirtschaftlichkeit Sensoren und Kameras Prüfmethoden Anbieter-Porträts 2. Auflage 2008 Referenzen Page 10

11 Aufbau und Zielsetzung des Seminars Beispiel: Optische 3-D-Messtechnik 1. Tag ( Theorie ) Vermittlung der theoretischen Grundlagen der Optischen 3-D-Messtechnik Einblick in mögliche Einsatzbereiche von 3-D-Messsystemen anhand von praktischen Beispielen 2. Tag ( Praxis ) Vertiefung: Praktikum am Beispiel von 5 Prüfsystemen Bilaterale Gespräche über individuelle Aufgabenstellungen (ggfs. Musterteile der Teilnehmer) Bild: Fraunhofer Page 11

12 Grundsätzliche physikalische Verfahren Triangulationsverfahren Konfokale Verfahren Computertomographie Photogrammetrie Laufzeitmessung Interferometrie Bild: Fraunhofer Page 12

13 Programm Optische 3D-Messtechnik 1.Tag 9:00-9:15 Einführung in das Seminar 9:15-10:30 Grundlagen 1: Konfokale Verfahren Triangulationsverfahren Lichtschnitt Streifenprojektion 11:00-12:00 Grundlagen 2: 3-D-Messtechnik mit Röntgen 12:00-12:45 Grundlagen 3: Algorithmen und Software zur Auswertung und Objektidentifikation in der 3-D-Messtechnik 13:45-14:30 Grundlagen 4: Kalibrieren von konfokalen und Interferenzmikroskopen mithilfe der VDI-Richtlinie :30-15:15 Praxisbericht 1: 3-D-Inspektion in einer Fertigungslinie von Piezo- Benzin Einspritzventilen 15:45-16:30 Praxisbericht 2: Optische 3-D-Oberflächenmessung komplexer Strukturen 16:30-17:15 Praxisbericht 3: Robuste Multi-View-3-D-Messsysteme in Rapid Prototypingund Qualitätssicherungs-Prozessketten 17:15-18:00 Praxisbericht 4: Fertigungsintegrierte und automatisierte 3-D- Geometrieprüfung Page 13

14 Programm Optische 3D-Messtechnik 2.Tag Praktikum Einteilung der Teilnehmer in Kleingruppen. Alle Gruppen durchlaufen 9: nacheinander die einzelnen Stationen. Station 1 Station 2 Station 3 Station 4 Station 5 Multi-View-3-D-Messsystem () Prozessintegrierte Optische 3-D-Messtechnik (OptoInspect - IFF) Optische 3-D-Oberflächenmesstechnik (InfiniteFocus Alicona) Konfokales Multikanal-3-D-Inspektionssystem (SISCAN Siemens) Auswertung einer dreidimensionalen Geometriemessung mit Röntgen- Computertomographie (CT Werth) ab 14: Individuelle Messaufgaben Page 14

15 MultiSensor-Messzelle für die Prüfung optischer Freiformen ( kolibri-lensshape ) Installation bei DocterOptics (Neustadt) Pressglas-Miniaturlinsenarray (Linsenpitch 5mm) farbcodierte Darstellung der Flächendifferenz von Messdaten zum CAD-Modell - Messfelder 20, 40, 90, 180mm - Messunsicherheit pv : 1-5µm - 3D-Verzeichnungskorrektur - Waveletalgorithmen zur Rauschunterdrückung Fertigungsoptimierung von LED- Auskoppellinsen (OSRAM-Regensburg) Silicon-Linse Formabweichung: -20 µm µm Höhe: 1.75 mm Breite: 2.0 mm Page 15

16 Handgeführter 3D-Scanner kolibri CORDLESS Systemtechnische Merkmale Bewegungsfreiheit durch kabelloses Systemdesign WLAN-Datenübertragung Batteriebetrieb durch LED-basierter Projektor Parameter Messfeld: 400 mm Messzeit: 200 ms Anwendungen Messungen an schwer zugänglichen Bereichen sowie im Außenbereich Biometrie, Medizin, Automobil-Interieur, Archäologie, Kunstgüter, 3D-Spurensicherung, 3D-Resultat (STL-Fläche) der Statue erstellt aus 45 Einzelansichten Page 16

17 Kriminalistik: Vermessung von Tatortspuren Spurensicherung in komplizierten Umgebungen Spuren von Tatwerkzeugen Keine Tatortveränderung / - kontamination Online Datenbankabgleich Page 17

18 Kriminalistik Schnelle Täterüberführung Identifikation: Prof. Dietrich Hofmann STL-Fläche STL-Fläche mit Textur Page 18

19 Herzlichen Glückwunsch zum 75. 3D-Farbscanning Digitaler Blumenstrauß Page 19