Foto: Fraunhofer IZFP / Uwe Bellhaeuser

Robotik

Intelligente Sensorik prüft Bauteile zerstörungsfrei

Das Fraunhofer IZFP stellt ein robotergestütztes Sensorsystem zur zerstörungsfreien Qualitätssicherung pressgehärteter Bauteile vor.

Im Rahmen der Qualitätssicherung kommt intelligenten, zerstörungsfreien Sensorsystemen eine Schlüsselrolle zu: Ohne das Material selbst zu beschädigen oder die Oberfläche zu verändern, können Komponenten oder Bauteile bereits während des Produktionsprozesses schnell und kostengünstig inspiziert werden.

Kognitive Sensorik zur Qualitätssicherung in der Produktion

Experten des Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP präsentieren auf der diesjährigen Euroblech ein robotergestütztes Sensorsystem, welches sich schnell und einfach in Produktionsprozesse integrieren lässt. Der automatisierte Einsatz intelligenter zerstörungsfreier Sensorsysteme ist nicht nur essenziell zur Sicherstellung der optimalen Produktqualität in der Fertigung, sondern auch unabdingbar zur Realisierung aktueller »Machine-Learning«-Konzepte.

Die mögliche Anwendung solcher Systeme wurde anhand einer robotergestützten Prüfung von pressgehärteten Bauteilen mittels EMUS und 3MA beispielhaft demonstriert. EMUS ermöglicht die koppelmittelfreie Fehlerprüfung im Blech, während 3MA parallel eine quantitative Materialcharakterisierung erlaubt.

Sekundenschnelle Prüfung

Die Vorteile der roboterbasierten Kombination der zwei Sensoren (3MA*, EMUS**) liegen in der sekundenschnellen Prüfung, der Bestimmung und Bewertung von mehreren relevanten Qualitätsmerkmalen sowie der berührungslosen Prüfung von Blechen. Durch das kombinierte sensorgestützte Prüfverfahren werden mechanische Eigenschaften, beispielsweise der Eigenspannungszustand und die Härte eines Stahls, ermittelt, als auch Defekte wie Risse oder Einschnürungen frühzeitig erkannt. Dies ist ressourcenschonend, reduziert Kosten und trägt zur Stärkung der Wettbewerbsposition der Produzenten bei.

Kognitive Sensorsysteme – effiziente Prozesse

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Instituts entwickeln kognitive Sensorsysteme, d. h. intelligente, autoadaptive Sensor-Aktor-Netzwerke, mit denen einzelne Prozesse oder ganze Wertschöpfungsketten überwacht, geregelt und optimiert werden können. Hierbei stehen nicht nur Produktionsprozesse im Fokus, sondern gleichermaßen auch Prozesse in den Bereichen Werkstoff- und Produktentwicklung, Wartung, Instandhaltung und Wiederverwertung von Werkstoffen. Das Institut setzt hierfür die gesamte Bandbreite der verfügbaren physikalischen Messprinzipien ein.

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