43 Kern des Systems ist ein flächenbasiertes irritationsfreies 3D-Messverfahren mit strukturiertem Licht im nahen Infrarotbereich (NIR). Dabei wird ein unregelmäßiges Muster auf die Objektoberfläche projiziert, welches sich entsprechend der Geometrie des Werkstücks verformt. Die Verzerrung des Musters liefert dann die Informationen für die 3D-Rekonstruktion. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Verfahren liegt in der Echtzeit-Rückmeldung. Das System erstellt einen automatisierten Soll-Ist-Vergleich mit der Zielgeometrie, der auf das Blech projiziert wird. Physische Prüfschablonen können so entfallen. Die präzise, digitale Rückmeldung des Systems macht komplexe Arbeitsschritte, die bislang ausschließlich im Erfahrungswissen der Werker verankert waren, für neue Mitarbeitende erlernbar. Ziel ist es, dem Fachkräftemangel entgegenzuwirken, die Prozesssicherheit zu erhöhen und Arbeitsplätze attraktiver zu gestalten. Durch die digitale Erfassung der Werkstückgeometrie werden Qualitätsschwankungen minimiert, höhere Passgenauigkeiten erreicht und die Rücklaufquote gesenkt. Gleichzeitig schafft das System eine lückenlose, nachvollziehbare Dokumentation der Qualitätskontrolle für den Endkunden. Mit dem im Projekt DIKUQ entwickelten Gesamtsystem stellen die Verbundpartner exemplarisch einen digital vernetzten, teilautomatisierten Fertigungsprozess für die kaltplastische Umformung von Schiffbauteilen vor. Das Automatisierungskonzept lässt sich ebenfalls auf Industrien mit ähnlichen Anforderungen übertragen, etwa in der Luft- und Raumfahrt sowie der Architektur. At the heart of the system is an area-based irritation-free 3D measurement method that uses structured light in the near- infrared range (NIR). An irregular pattern is projected onto the object surface, which deforms according to the geometry of the workpiece. The distortion of the pattern then provides the information for the 3D reconstruction. The advantage compared to conventional methods is real-time feedback. The system creates an automated nominal–actual comparison with the target geometry, which is projected onto the sheet metal. Physical test templates are no longer necessary. The system’s precise digital feedback makes complex work steps that were previously known only through workers’ experience accessible for new employees. This addresses the skilled labor shortage while improving process reliability and making workplaces more attractive. Digital capture of the workpiece geometry minimizes quality variations, achieves higher dimensional accuracy, and reduces the return rate. At the same time, the system generates complete quality control documentation that is fully traceable for end customers. The DIKUQ project partners demonstrate a digitally integrated, semi-automated manufacturing process for the cold forming of ship components, showcasing the overall system developed in the project. The automation concept is also transferable to industries with similar requirements, such as aerospace or architecture. 3D-Messtechnik für fehlerfreie Umformungsprozesse 3D measurement technology for error-free forming processes Authors Dr. Christoph Munkelt Matthias Heinze Ingo Gebhart Contact Dr. Christian Bräuer-Burchardt Phone +49 3641 807-235 christian.braeuer-burchardt@ iof.fraunhofer.de [2] Das Sensornetzwerk besteht aus zueinander synchronisierten 3D-Sensoren mit aktiver Musterprojektion für die digitale 3D-Erfassung. / The sensor network consists of synchronized 3D sensors with active pattern projection for digital 3D capture.
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