Optisches Multi-Sensor-Messverfahren zur dimensionellen in-line Messung von Strangprofilen im Fertigungsprozess

Optical multi-sensor-measurement procedure for dimensional in-line measurement of extruded profiles in the manufacturing process

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:29-opus-26381
  • Die Fertigungsüberwachung komplex geformter Strangprofile während des Herstellungsprozesses ist mit steigenden Anforderungen verbunden. Dabei sind die geometrischen Produktmerkmale wie Länge oder Form kontinuierlich zu kontrollieren. Die Halbzeuge aus Stahl, Messing, Aluminium oder Kunststoffen werden aus wirtschaftlichen Gründen für die Herstellung vieler technischer Produkte eingesetzt und müssen daher hinsichtlich Ihrer Gestalt überwacht werden. Die heutzutage verwendeten optischen Sensorsysteme können entweder nur geringe Datendichte mit ausreichender Messunsicherheit und Messrate, oder konkave Profilzonen mit unzureichender Messunsicherheit und zu langsam bestimmen. Ein erheblicherDie Fertigungsüberwachung komplex geformter Strangprofile während des Herstellungsprozesses ist mit steigenden Anforderungen verbunden. Dabei sind die geometrischen Produktmerkmale wie Länge oder Form kontinuierlich zu kontrollieren. Die Halbzeuge aus Stahl, Messing, Aluminium oder Kunststoffen werden aus wirtschaftlichen Gründen für die Herstellung vieler technischer Produkte eingesetzt und müssen daher hinsichtlich Ihrer Gestalt überwacht werden. Die heutzutage verwendeten optischen Sensorsysteme können entweder nur geringe Datendichte mit ausreichender Messunsicherheit und Messrate, oder konkave Profilzonen mit unzureichender Messunsicherheit und zu langsam bestimmen. Ein erheblicher technischer Vorteil besteht darin, die singulären Messverfahren in einem optischen Multi-Sensor-Messverfahren zu vereinen. Mit den Prüfaussagen lassen sich Ausschuss- und Nacharbeitsanteile reduzieren und gleichzeitig die Bauteilqualität bezüglich der Gestalt verbessern. In der vorliegenden Arbeit wird daher ein wissenschaftlicher Beitrag für ein geeignetes optisches Multi-Sensor-Messverfahren zur echtzeitfähigen, präzisen und vollständigen Messung konkaver Strangprofile vorgestellt und gemäß wissenschaftlichen Standards evaluiert. Danach wurde das neue Messverfahren in der realen Fertigungsumgebung verifiziert.show moreshow less
  • Nowadays the process-control of complex extruding is a measuring task with rising requirements. Therefore the geometrical characteristics have to be analysed in-line. Because of economic reasons semi-finished products from steel, brass, aluminium or synthetics are increasingly used in a couple of technical products. The advantage of dimensional accuracy and fastness as well as the possibility of measuring concave products cannot be fulfilled simultaneously. The great data-density of light-section systems for complex profile types is attended by relatively slow and non-accurate measurement results. Shadow systems deliver only two-point information of the widest boundary of the parts what isNowadays the process-control of complex extruding is a measuring task with rising requirements. Therefore the geometrical characteristics have to be analysed in-line. Because of economic reasons semi-finished products from steel, brass, aluminium or synthetics are increasingly used in a couple of technical products. The advantage of dimensional accuracy and fastness as well as the possibility of measuring concave products cannot be fulfilled simultaneously. The great data-density of light-section systems for complex profile types is attended by relatively slow and non-accurate measurement results. Shadow systems deliver only two-point information of the widest boundary of the parts what is often not suitable e.g. for concave shapes. Therefore, this work deals with a scientific contribution for an optical multi-sensorial measurement system which consists of shadow- and light-section-systems as well as suitable methods of analysis for the in-line inspection of concave extruding. The measurement results enable the manufacturing of higher product quality. The combined results enable to influence the process control positively and reduce rework significantly. After successful laboratory results based on scientific metrology standards the method had been evaluated in the shop floor successfully.show moreshow less

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Metadaten
Author:Johannes Bernstein
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus-26381
Advisor:Albert Weckenmann
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Year of Completion:2011
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Technische Fakultät
Date of final exam:2011/04/05
Release Date:2011/06/28
Tag:Gestaltprüfung; Längenmesstechnik; in-line Messung
Data Fusion; Manufacturing Metrology; Multi-Sensor; Optical Metrology; Semi-Finished Products
SWD-Keyword:Optische Messung; Datenfusion; Fertigungsmesstechnik; Multisensor; Halberzeugnis
Institutes:Technische Fakultät / Technische Fakultät -ohne weitere Spezifikation-
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 60 Technik / 600 Technik, Technologie
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