Mutliskalige Geometrieerfassung (SFB 871 A2)
| Leitung: | PD Dr.-Ing. Dipl.-Phys. Markus Kästner, Prof. Dr. Eduard Reithmeier |
| E-Mail: | tim.betker@imr.uni-hannover.de |
| Team: | Dr. Ing. Tim Sliti |
| Jahr: | 2011 |
| Förderung: | DFG |
| Laufzeit: | 2011-2022 |
| Ist abgeschlossen: | ja |
Mutliskalige Geometrieerfassung (SFB 871 A2)
MOTIVATION UND ZIELSETZUNG
Die Ergebnisse der Eingangsbefundung für betriebsbeanspruchten Triebwerkkomponenten ist für alle weiteren Entscheidungen ausschlaggebend. Der Grad der Beschädigung bestimmt ob ein Bauteil repariert werden kann oder welcher Reparaturpfad am besten geeignet ist. Hierzu ist eine detaillierte Kenntnis des Ist-Zustands notwendig, die sowohl makroskopische Beschaffenheit wie die Form, als auch mikroskopische Strukturen wie die Oberflächenrauheiten und – mikrostrukturen umfasst.
Aktuell wird der Befundungsprozess manuell durchgeführt und basiert auf Erfahrungswerten. Zur vollständigen Automatisierung des Regenerationsprozesses ist es deshalb notwendig diesen Schritt durch geeignete Messmethoden nachzubilden und zu erweitern. Herkömmliche Ein-Sensor-Systeme verfügen jedoch nicht über das erforderliche Spektrum an erfassbaren Skalenbereichen. Deshalb wird in Teilprojekt A2 ein robotergestütztes Multisensorsystem zur zerstörungsfreien Prüfung entwickelt. Ein 6-Achs-Industrieroboter dient hierbei der präzisen Positionierung der einzelnen Sensoren in ihrem Arbeitsbereich.
Die Daten der verschiedenen Sensoren werden miteinander fusioniert, damit ein ganzheitliches Modell des Messobjekts entsteht. Dieses Modell kann nun auf bestimmte Merkmale, wie Verschleißerscheinungen und Schäden, untersucht werden, welche ihrerseits charakterisiert und klassifiziert werden, um eine aussagekräftige Befundung zu gewährleisten.
Die gewonnenen Messdaten bilden die Grundlage für Simulationen anderer Teilprojekte und können für die Planung der Werkzeugpfade in bearbeitenden Prozessen genutzt werden.
ERGEBNISSE
In den ersten Förderperioden wurden verschiedene Sensoren für den Einsatz am Roboter entwickelt. Jeder dieser Sensoren erfüllt hierbei seine eigene Aufgabe: Ein auf Streifenlichtprojektion basierendes System wird zur hochauflösenden Makroskopischen Erfassung der Geometrie genutzt. Zur genauen Erfassung von Kantenradien wurde ein Kantensensor mit einer Polyview Optik entwickelt. Die für die Strömungssimulation wichtigen Oberflächenrauheiten können durch ein Low-Coherence-Interferometer erfasst werden. Zur Erfassung nicht-geometrischer Eigenschaften wurde ein Sensor zur Approximation der bidirektionalen Reflektanzverteilungsfunktion entwickelt mit dem die Relexionseigenschaften der Oberfläche gemessen und so Oberflächenschäden wie beispielsweise Burnings detektiert werden können. Zur Registrierung der einzelnen Messungen wird ein Lasertracker genutzt, der die Lage des Endeffektors bestimmt.
