Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Robotische Inspektion von Unvollkommenheiten in optischen Oberflächen

Die KMU geprägte Optikindustrie liefert Komponenten in viele Wirtschaftszweige, wie z. B. für den Automobil-, Maschinen und Anlagenbau. Die Ansprüche an die Qualität der Optiken steigt fortwährend. Dennoch ist die Überprüfung der Bauteile auf Sauberkeit, Kratzer und Löcher eine hauptsächlich manuelle Bewertung. Die subjektive Bewertung führt bei zunehmenden Fachkräftemangel zu Defiziten in der Produktivität der KMU. Projektziel ist eine eindeutige Klassifizierung von Verschmutzungen und Defekten auf (auch gekrümmten) Optikoberflächen zu gewährleisten. Hierfür wird ein messtechnisches Verfahren erarbeitet, das durch eine kollimierte Beleuchtung im streifenden Einfall die Topografieinformation der Defekte hervorhebt und somit eine Ableitung eines Oberflächen-Relief-Profils ermöglicht, welches über normative Anforderungen hinausgeht. Zudem werden ortsveränderliche Fehler durch einen Reinigungszwischenschritt (mittels Ultraschalldüse) in der Bewertung identifiziert. Durch eine UV-Beleuchtung werden stoffliche Informationen über Verunreinigungen erfasst.

Diese Methoden steigern die Akzeptanz von automatisierten Messsystemen. Der Projektbegleitende Ausschuss setzt sich aus der gesamten Wertschöpfungskette von Optik-, Prüfanlagen-, Roboter- und Ultraschallsystem-Herstellern sowie Abnehmer von Präzisionsoptiken (z. B. Endoskope, Laser) zusammen. Die Automatisierung senkt die Kosten für die Inspektion von Bauteilen und ist die Basis für die Beschleunigung von Prozessen.

Zudem werden ohne Nutzereingriff die Reproduzierbarkeit sowie die Objektivität der Bewertung gesteigert und im Sinne der Industrie 4.0 vollständig digitalisiert. Unternehmen können so direkt von der Erweiterung der Fehlerklassifizierung profitieren und diese für ihre Prozesse nutzen. Nach Projektende lassen sich durch den modularen Ansatz passgenaue Produkte für die automatische Oberflächeninspektion entwickeln, die für die Qualitätssteigerung in der Optikproduktion wertsteigernd eingesetzt werden können.