Luft­schall­ba­sier­tes Ver­fah­ren zur Qualitätssicherung

Die Kom­bi­na­ti­on intel­li­gen­ter akus­ti­scher Sen­so­rik zur Erfas­sung von Pro­duk­ti­ons­da­ten mit einer zuver­läs­si­gen und siche­ren Daten­ver­ar­bei­tung hat das Poten­ti­al, die auto­ma­ti­sier­te Pro­zess­steue­rung und Qua­li­täts­si­che­rung zu revo­lu­tio­nie­ren. Das Fraun­ho­fer IDMT kom­bi­niert sei­ne Kom­pe­ten­zen auf dem Gebiet der robus­ten Mikro­fo­nie­rung, der auto­ma­ti­schen Audio­si­gnal­ana­ly­se und des maschi­nel­len Ler­nens zu einem zuver­läs­si­gen, luft­schall­ba­sier­ten Prüfverfahren.

Nach­rüst­ba­re Lösung zur berüh­rungs­lo­sen Qualitätsprüfung

Dank die­ses Ansat­zes ist kein direk­ter Kon­takt zum Prüf­stück oder der Pro­duk­ti­ons­an­la­ge not­wen­dig, wodurch eine Über­prü­fung der Pro­zess- und Pro­dukt­qua­li­tät auch über eine gewis­se Distanz hin­weg mög­lich ist. Außer­dem kann das Ver­fah­ren zur Qua­li­täts­si­che­rung mini­mal­in­va­siv in bestehen­de Anla­gen und Prüf­pro­zes­se inte­griert wer­den. Ein wei­te­rer Vor­teil des neu­en Ver­fah­rens ist die stets zer­stö­rungs­freie Qua­li­täts­über­prü­fung fer­ti­ger Bau­tei­le. War es bis­her in vie­len Fer­ti­gungs­be­rei­chen not­wen­dig, Prüf­tei­le stich­pro­ben­ar­tig zu zer­stö­ren, um bei­spiels­wei­se Schweiß­näh­te zu kon­trol­lie­ren, kann jetzt allein anhand des Klangs des Werk­stücks ein mög­li­cher Qua­li­täts­feh­ler iden­ti­fi­ziert werden.

Inter­ak­ti­ver Demons­tra­tor mit Unterhaltungsfaktor

Auf der Han­no­ver Mes­se 2018 zeigt das Ilmen­au­er For­schungs­in­sti­tut einen neu­en, inter­ak­ti­ven Demons­tra­tor, der die Leis­tungs­fä­hig­keit des akus­ti­schen Moni­to­ring-Ver­fah­rens im indus­tri­el­len Ein­satz ver­deut­licht. Dafür hat das Fraun­ho­fer IDMT in Koope­ra­ti­on mit dem Fraun­ho­fer-Insti­tut für Werk­stoff und Strahl­tech­nik IWS ange­schlos­se­nen Dort­mun­der­Ober­flä­chen­Cen­trum DOC das Kugel­bahn­sys­tem Gra­vi­Trax von Ravens­bur­ger so modi­fi­ziert, dass ein Schie­nen­ab­schnitt und ein­zel­ne Kugeln mit einem dia­man­tähn­li­chen Koh­len­stoff beschich­tet wur­den. Die­se Dia­mor-Beschich­tung wird typi­scher­wei­se im indus­tri­el­len Umfeld für die Beschich­tung von Gleit­kom­po­nen­ten ver­wen­det, um die Ver­schleiß­be­stän­dig­keit zu erhö­hen und die Rei­bung zu reduzieren.
Am Mes­se­stand kön­nen die Besu­cher unter­schied­li­che Kugeln in Bewe­gung set­zen; zur Aus­wahl ste­hen unbe­han­del­te, mit einer polier­ten und unpo­lier­ten Dia­mor­schicht sowie feh­ler­haf­te Exem­pla­re. Sobald die ober­flä­chen­ver­än­der­ten Kugeln die eben­falls beschich­te­te Schie­ne her­un­ter­rol­len, wer­den mit­tels Luft­schall­ana­ly­se das Mate­ri­al, die Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit und mög­li­che Beschä­di­gun­gen zuver­läs­sig iden­ti­fi­ziert und auf einem Kon­troll­mo­ni­tor angezeigt.
Judith Lie­be­trau, Pro­jekt­ver­ant­wort­li­che am Fraun­ho­fer IDMT, erklärt die Idee des Demons­tra­tors: »Wir zei­gen damit einen mög­li­chen Anwen­dungs­fall – das akus­ti­sche Moni­to­ring zur Qua­li­täts­über­wa­chung im Ver­ede­lungs­pro­zess, z.B. von Metall­tei­len. Dabei eig­net sich unser kon­takt­lo­ses Ver­fah­ren her­vor­ra­gend für die akus­ti­sche Über­prü­fung von beweg­li­chen Tei­len, wie zum Bei­spiel Kugellagern«.
Im Geschäfts­feld Indus­tri­al Media App­li­ca­ti­ons (IMA) des Fraun­ho­fer IDMT wird die jah­re­lan­ge Exper­ti­se des Fraun­ho­fer IDMT aus den Berei­chen intel­li­gen­te akus­ti­sche Mess­tech­nik, audio­vi­su­el­le Signal­ana­ly­se, Machi­ne Lear­ning sowie sicher­heits­re­le­van­te Tech­no­lo­gien kom­bi­niert, um neue Lösun­gen zur Anwen­dung im indus­tri­el­len Umfeld zu schaffen.
Fraun­ho­fer auf der Han­no­ver Mes­se: C22, Hal­le 2