Bildbasierte Messverfahren für den Industrieeinsatz als Ergebnis des Engagements von Netzwerken

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1 Bildbasierte Messverfahren für den Industrieeinsatz als Ergebnis des Engagements von Netzwerken METALNET (Berlin) Gerd Stanke, Hagen Tiedtke, Frank Weckend Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik Rudower Chaussee Berlin-Adlershof Tel./Fax: +49 (0) / stanke@gfai.de Internet:

2 GFaI private F&E-Einrichtung als e. V. seit 1990 ca. 95 Mitarbeiter über 100 Firmen-Mitglieder Mitgliedsvereinigung der AiF Organisation der industriellen Gemeinschaftsforschung auf dem Gebiet der angewandten Informatik im Rahmen der AiF FuE Aufträge und Dienstleistungen, Bearbeitung drittmittelfinanzierter Forschungsprojekte Technologietransfer

3 Aus der Einladung ein Motto zur Bildverarbeitung Ein altes Sprichwort sagt: Wenn das Auge sehen will, hilft Kerzenlicht und eine Brill, dazu noch manchmal auch der Will! - aber nicht nur Linienstruktur? Trapezform?

4 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin - Adlershof Inhalt Ergebnis eines Netzwerkes in Berlin - Adlershof Folgeergebnisse auch mit Bezug auf Förderprojekte NEMO - METALNET, das Konsortium und Folgeentwicklungen Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET

5 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin - Adlershof Problem: Schneiden von Panzerplatten nach freigeformten Schablonen Problemlösung in einem territorialen Netzwerk Papier Flexicon Interessent Bild GFaI Kontur GFaI Vektorfile Graphikon 90 Minuten DXF- Steuerungsfile Flexicon Wasserstrahlschneidmaschine Pretec Granitplatte Flexicon Interessent

6 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin Adlershof Großmesstisch - Von Freiformkonturen zu hochpräzisen CAD-Files - Subpixelgenaue Vermessung von (ebenen) Großteilen - Genauigkeit bis 1/20000 des Messbereichs (2000x1500 mm²) Vom Original zum CAD-File

7 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin Adlershof Großmesstisch Hochpräzise Vermessung großflächiger (ebener) Teile

8 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin Adlershof Großmesstisch Großmesstische bei: DaimlerChrysler, ThyssenKrupp Stahl, Birkenstock Visual Contour Digitizer (VCD ): - 2D-Erfassung und Digitalisierung von Schablonen und Musterteilen - automatisierte Qualitätssicherung von Fertigteilen

9 Ergebnis eines Netzwerks in Berlin Adlershof Großmesstisch Lederverarbeitende Industrie (Birkenstock): Messen und Schachteln

10 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Wir haben auch mal digital (lebende) Rinder vermessen:

11 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Ergebnis BMWi - geförderter Forschung: Intelligente Ethernet-Kamera Intelligenter Laser-Linen-Triangulation z. Zt. 15 Systeme zuverlässig im Einsatz Das Projekt Intelligente Kamera wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 73/01 gefördert.

12 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Echtzeitfähige Inspektion von industriellen Bauteilen in der Bearbeitungsumgebung am Beispiel Bohrlochposition in Raum und Fasengeometrie Neben dem Einsatz in der metallverarbeitenden Industrie gibt es Einsatzmöglichkeiten in der keramikverarbeitenden Industrie in der lederverarbeitenden Industrie in der Betonfertigteilindustrie Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Senvewe wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen KF KWD3 gefördert.

13 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Ledermessmaschine mit integrierter Dicken- und Flächenmessung Einsatz spezieller mechano-optischer Sensoren und intelligenter Kameratechnik gibt Geschwindigkeit und quasi Vollflächigkeit Einzigartig im Einsatz / über Häute vermessen / Zertifizierung Mechanischer Andruck und Verstärkung Laserprojektion gibt weitere Verstärkung und parallele Messwerterhebung Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Semol wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 1189/03 gefördert.

14 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Ledermessmaschine mit integrierter Dicken- und Flächenmessung Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Semol wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 1189/03 gefördert.

15 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Positionsbestimmung und Klassifikation von sanitärkeramischen Objekten auf der Basis einer virtuellen scannenden Laserlinientriangulation Punktwolken von Wandhängern hoher geometrischer Ähnlichkeit Ein und dasselbe Modellobjekt mit für verschiedene Stellpositionen generierten Punktwolken Das Ergebnis der virtuell eingelernten Klassifizierungsparameter dient einerseits der Schwachstellensuche im Produktionsprozess, andererseits kann es im Vorfeld von Investitionsentscheidungen für deren Auslegung genutzt werden. Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt VirEin wird vom BMWi unter dem Förderkennzeichen IW gefördert.

16 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Lasergestützte Vermessung von Betonschwellen im Qualitätssicherungsprozess Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Bilop wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 346/01 gefördert.

17 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Lasergestützte Vermessung von Spannbetonschwellen / 3 Werke / > 1Mio. Stück

18 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Bildbasierte Messung für Montage von Fertigteilen Montagesituation: Messsystem, hier mit 4 Laserlinienprojektoren Montageablauf mit einschwebender Platte Die Bestimmung der Position und Orientierung eines einschwebenden, zu montierenden Fertigteils dienen der Steuerung des Montagekranes zum passgenauen Absetzen für eine automatisierte Montage. Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt BiMes wird vom BMWi unter dem Förderkennzeichen IW gefördert.

19 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Klassifikation von Obststeigen Source: IFCO annual report 2003 Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Bilop wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 346/01 gefördert.

20 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Steigenkontrolle / laufender Prozess / 25 Millionen sortiert Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Bilop wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 346/01 gefördert.

21 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Kreislasergestützte Innenvermessung für die Rohrsanierung Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Kirosa wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 1191/03 gefördert.

22 Folgeergebnisse mit Bezug auf Förderprojekte Mustergenauer Digitaldruck auf Stickereien Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt Digdru wurde vom BMWi unter dem Förderkennzeichen 255/04 gefördert.

23 HHH NEMO - METALNET, Konsortium und Folgeentwicklungen METALNET- Partner und Kompetenzen Messtechnik Produktionslogistik Werkstoffberatung Regelungs- und Steuerungstechnik EAI GH I Hüttner M R FEMUTEC GmbH, Hamburg GFaI e. V., Berlin HTH mbh, Straßberg Verfahrensoptimierung Technologieberatung Finite-Elemente- Prozesssimulation Astro- und Feinwerktechnik GmbH, Berlin Konstruktion Graphikon GmbH, Berlin Softwareentwicklung Maschinenbau Bilderkennung

24 HHH NEMO - Metalnet, Konsortium und Folgeentwicklungen Mitgliedsfirmen METALNET e. V. (i. G.) Messtechnik Produktionslogistik Werkstoffberatung Regelungs- und Steuerungstechnik EAI GH I Hüttner M R FEMUTEC GmbH, Hamburg GFaI e. V., Berlin GMT mbh, Berlin TecWare GmbH, Niederau Verfahrensoptimierung Technologieberatung Finite-Elemente- Prozesssimulation Konstruktion Graphikon GmbH, Berlin Softwareentwicklung Maschinenbau Bilderkennung

25 HHH NEMO - Metalnet, Konsortium und Folgeentwicklungen Konsortium PRO INNO II - Stabilisator Messtechnik Verfahrensoptimierung Technologieberatung Werkstoffberatung EAI GH I Finite-Elemente- Prozesssimulation Regelungs- und Steuerungstechnik Konstruktion Hüttner M R FEMUTEC GmbH, Hamburg GFaI e. V., Berlin GMT mbh, Berlin Softwareentwicklung Bilderkennung Maschinenbau

26 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO Metalnet PRO INNO II Automatisches System zum Vermessen und Richten von 3-dimensional gebogenen Massivrundstäben (STAB) Massivrundstab/Stabilisator in Messaufbau (oben) Messstelle Flansch mit Blick in Kamera-Triangulationssensor Das DEM Projekt zu Grunde liegende Projekt STAB wird vom BMWA unter dem Förderkennzeichen KF LF5 gefördert.

27 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - Metalnet PRO INNO II Automatisches System zum Vermessen und Richten von 3-dimensional gebogenen Massivrundstäben (STAB) Kamerasicht Vermessungsprotokoll Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt STAB wird vom BMWA unter dem Förderkennzeichen KF LF5 gefördert.

28 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - Metalnet PRO INNO II Automatisches System zum Vermessen und Richten von 3-dimensional gebogenen Massivrundstäben (STAB) / Stabilisatorbreite a ) Messung mit Messuhr, Abweichungen gegenüber einem Referenzstabilisator Stabilisator 1 Stabilisator 2 Stabilisator 3 Stabilisator 4 Mittelwert in mm: Standard Abweichung in mm: b ) Messung mit Triangulationssensor, Abweichungen gegenüber dem Referenzstabilisator: Stabilisator 1 Stabilisator 2 Stabilisator 3 Stabilisator 4 Mittelwert in mm: Standard Abweichung in mm: Das dem Ergebnis zu Grunde liegende Projekt STAB wird vom BMWA unter dem Förderkennzeichen KF LF5 gefördert.

29 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET PRO INNO II Automatisches System zum Vermessen und Richten von 3-dimensional gebogenen Massivrundstäben (STAB) / Stabilisatorverdrehung Messung mit Lichtschnittkamera, auf Auslenkung in x Verdrehung Stabilisator 1 Stabilisator 2 Stabilisator 3 Stabilisator 4 Mittelwert in mm: Standard Abweichung in mm: Relation zwischen tastender und optischer Messung / Gleichsinnigkeit erreicht Vergleich der Einlegetiefe zum Stabilisator Abweichung in mm Messuhr Bildverarbeitung

30 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET PRO INNO II Automatisches System zum Vermessen und Richten von 3-dimensional gebogenen Massivrundstäben (STAB) Konstruktion des Biegesystems liegt vor Präsentation z. B. auf Folgeveranstaltung

31 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET Auftragsstudie Ausgangspunkt, Vorstellung von Leistungen des Partners GFaI auf METALNET-Kolloquium Durchstellen innerhalb der Salzgitter Stahl AG Bildanalytische Charakterisierung von Dornstangenoberflächen zur Fehleranalyse

32 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET Auftragsstudie Im Ergebnis Auftrag der Vallourec&Mannesmann Tubes in Zeithain Ergebnis der Bildanalyse wiederholbare Charakterisierung ist gegeben Charakterisierung von Abschnitten längs von 14 Dornstangen eines Satzes

33 Ergebnisse mit Bezug auf NEMO - METALNET Angebotsphase Angebotsphase für die Vermessung von Kurbelwellenrohlingen größerer Dimension

34 Mit uns: diskutieren, abschätzen, entwickeln, umsetzen in die Nutzung Danke für die Aufmerksamkeit und gehe mit einer 3D-Vermessung unter Bewegung (L. Paul)