Von Prototypenbau und Reverse Engineering über Werkzeugprüfungen und Montage bis hin zu Anwendungen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie: die Qualitätsanforderungen in der Fertigung sind hoch und sicherheitskritisch. Am Einsatz optischer Systeme zur Produktionssteuerung und Qualitätssicherung führt kein Weg mehr vorbei. Um die erzielten Werte technisch zu verbessern sowie die Wirtschaftlichkeit zu optimieren, spielen Vermessungssysteme eine zentrale Rolle.
Innovative Technologie sorgt für hohe Messqualität
Einer der führenden Akteure auf diesem Markt ist die Leica Geosystems mit Hauptsitz im schweizerischen Heerbrugg. Leica ist spezialisiert auf Lösungen für unterschiedliche Vermessungsaufgaben – von der Kartografie bis zum Layout von Produktionsstrassen. Zu den Kunden zählen führende Unternehmen in den Bereichen Automobil- und Flugzeugbau sowie Schwerindustrie genauso wie Geometer, Ingenieurbüros und Vermessungsämter, Architekten und Bauunternehmungen sowie öffentliche Betriebe. Leica setzt auf innovative Technologien, damit die Kunden ihre Projekte effizient, effektiv, wirtschaftlich und in hoher Qualität erledigen können.
3D-Lasertracker beschleunigen die Fertigung
Eine neue Generation von Lasertrackern bietet ein hohes Mass an Bedienerfreundlichkeit. Mithilfe von 3D-Koordinaten und bildgebenden Elementen beschleunigt und präzisiert dieses System den Fertigungsprozess. Das Unternehmen bedient damit unter anderem die wachsende Nachfrage aus der Industrie nach höherer Leistung bei der Messung und Steuerung bewegter Applikationen und Produktionsprozesse. So liegt der Anspruch an die Genauigkeit zum Beispiel bei Wasserschneidemaschinen inzwischen im Submillimeterbereich.
FPGAs bieten eine schnelle und günstige Lösung
Eine Schlüsselkomponente dieser Messsysteme stammt vom Bildverarbeitungsexperten Framos. Für die schnelle Bedienung und einfache Anwendungssteuerung werden die gemessenen Daten dem Anwender über einen Monitor angezeigt. Die im System implementierte Overview-Kamera liefert Daten, die ein FPGA-Chip weiterverarbeitet. FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) sind integrierte digitale Schaltkreise, in die eine logische Schaltung programmiert werden kann. Durch parallelisierte Signalverarbeitung sind sie extrem performant bei gleichzeitig moderaten Bauteilkosten und verhältnismässig geringer Leistungsaufnahme. Auf einen solchen frei programmierbaren Chip ist die Bildvorverarbeitung ausgelagert. Diese umfasst neben individuell angepassten Bildverarbeitungsalgorithmen adaptive und verlustfreie Kompressionsvarianten zur schnelleren Datenübertragung, verlustfreien digitalen Zoom und insbesondere die Möglichkeit zur Farbkalibrierung.
Prozesse lassen sich besser überwachen und einfacher steuern
Das Messsystem bietet eine hochauflösende Overview-Kamera in Farbe, was einen signifikanten Vorteil gegenüber herkömmlichen Systemen bedeutet. Der Digitalzoom macht die Dimensionen des Werkstücks sowie Details seiner Verarbeitung auf Anhieb zweifelsfrei erkennbar. Bisher mussten die Daten zuerst ausgewertet werden, um neue Einstellungen und Systemanpassungen passgenau vorzunehmen. Jetzt gleicht die verbesserte Technik die Unzulänglichkeiten des menschlichen Auges noch besser aus. Der Anwender kann somit direkt am Bildschirm überwachen und umgehend steuernd in den Prozess eingreifen.
Schlankes Projektmanagement senkt die Kosten
Besonders wertvoll für künftige Entwicklungen ist das einheitliche Interface im internen Kamerasystem des Lasertrackers. So können unterschiedliche Bildquellen ausgelesen werden – und dies bei einer deutlich verbesserten Bildqualität in Farbe. Neben den technischen Aspekten hat vor allem die grenzüberschreitende Fernentwicklung wesentlich zum Gelingen des Projektes beigetragen. Durch die von Leica Geosystems zur Verfügung gestellten Hardware-Komponenten konnten Entwicklungsarbeiten grossteils lokal bei Framos durchgeführt werden. Ausserdem trägt der regelmässige Austausch zwischen den Entwicklern und den Kunden durch die Nutzung von Online-Instrumenten auch wesentlich zum Projektfortschritt bei. Diese Faktoren sind mit verantwortlich für die niedrigen Projektkosten. Die Entwicklungszeit von der ersten Kontaktaufnahme bis zur Serienreife lag bei weniger als zwei Jahren.
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