Wissenschaftlich-technischer Schlussbericht des Teilvorhabens "Optische Methoden für die Digitalisierung der kaltplastischen Umformung durch kontinuierliche Qualitätskontrolle" (OptDikuQ) im Verbundvorhaben "Digitalisierung der kaltplastischen Umformung durch kontinuierliche Qualitätskontrolle" (DIKUQ)

Abstract

Im Projekt DIKUQ wurde ein hochpräzises 3D-Sensornetzwerk entwickelt, das speziell für die Anforderungen der kaltplastischen Umformung konzipiert wurde. Das System besteht aus zwei Stereo-Sensoren, die mittels strukturierter Beleuchtung im nahen Infrarotbereich (NIR) arbeiten. Die geometrische Konzeption des Sensornetzwerks berücksichtigt die spezifischen Randbedingungen der Umformanlage: Die zu bearbeitenden Bleche können eine Breite von bis zu 3,5 Metern aufweisen, wobei der Pressstempel an beliebigen Stellen – auch direkt am Rand – arbeiten muss. Die entwickelte Lösung deckt ein Messvolumen von 3,5 bis 7 Metern in der Breite, 1,0 bis 2,5 Metern in der Länge und 0,5 bis 1,0 Metern in der Höhe ab. Das System erreicht dabei eine örtliche Auflösung zwischen zwei und fünf Millimetern bei einer Messzeit von unter einer Sekunde pro Scan. Die absolute Messgenauigkeit lag bei unter drei Millimetern im gesamten Messvolumen. Parallel zur Entwicklung des 3D-Sensornetzwerks wurde ein innovatives System zur automatisierten Erfassung und Qualitätsbewertung angelieferter Rohbleche entwickelt. Die bisherige manuelle Kontrolle mit einfachen Hilfsmitteln war zeitaufwendig, unvollständig und erlaubte keine Erfassung der Blechrückseiten. Das entwickelte Multisensorsystem erfasst nun beide Plattenseiten vollständig, während die Bleche an den Sensoren vorbeigeführt werden. Alle erfassten Daten werden in einem strukturierten Datenbanksystem verwaltet, das Programme, Module, Parameter, Aufnahmen und Verarbeitungsschritte logisch trennt und verknüpft. Ein webbasiertes Interface ermöglicht die Steuerung des Gesamtsystems sowie die Visualisierung der Messergebnisse. Jede Platte erhält eine eindeutige ID und wird als digitaler Zwilling mit allen geometrischen Parametern, Scans beider Seiten, detektierten Fehlstellen und Dickenprofil gespeichert.