Inbetriebnahme des ersten roboterbasierten CT-Systems

»RoboCT« analysiert die Qualität von Fahrzeugen in der Automobilproduktion ohne Zerlegen

© Fraunhofer IIS/Paul Pulkert
Aufbau einer »RoboCT« mit den bildgebenden Komponenten Röntgenquelle und -detektor.

Das Fraunhofer-Entwicklungszentrum Röntgentechnik EZRT hat in Zusammenarbeit mit der BMW Group ein robotergestütztes Computertomographie-System entwickelt, das im Gegensatz zu konventionellen CT-Systemen Prüfpositionen an komplex geformten Objekten, wie etwa einer Fahrzeugkarosserie, erreicht.

Rund 13 Jahre Entwicklungsarbeit, finanziert durch öffentlich geförderte sowie durch Eigenforschungsprojekte, stecken in der Technologie. Sie wurde ursprünglich insbesondere für Prüfaufgaben in der Luft- und Raumfahrt entwickelt, beispielsweise für die Untersuchung ganzer Tragflächen auf Fehlstellen. Das CT-System wurde in enger Kooperation mit Ingenieuren der BMW Group im Forschungs- und Innovationszentrum (FIZ) in München direkt an der Schnittstelle zwischen Entwicklung und Produktion installiert und im Juli 2018 in Betrieb genommen.

Beim dortigen Aufbau umfahren vier kooperierende Roboter das Fahrzeug. Sie bewegen die bildgebenden Komponenten wie z. B. Röntgenquelle und -detektor korrespondierend. Damit kann RoboCT größtenteils alle Positionen des Fahrzeugs erreichen. Das System ist in der Lage, dreidimensionale CT-Daten in der Größe von ca. 100 Mikrometer zu erkennen. Das Objekt kann mit dieser Technologie mit höchster Präzision bis ins Detail untersucht werden, ohne dass es dabei beschädigt wird. Bisher mussten die entsprechenden Bauteile für eine solche Analyse zerlegt und in einem separaten CT-System untersucht werden.

Die robotergestützte CT, wie sie heute durch diese Entwicklungen Realität geworden ist, ist erst der Anfang einer größeren Idee: Langfristig sollen sogenannte kognitive Sensorsysteme ausschließlich relevante Daten erfassen. Und was relevante Daten sind, wird dieses kognitive Sensorsystem selbst entscheiden. Damit soll der Kunde ein Monitoringsystem an die Hand bekommen, das ihm hilft, seine Prozesse zu optimieren. Dabei meint der Begriff »Prozess« keinesfalls ausschließlich den klassischen Produktionsprozess, sondern auch Prozesse in der Werktstoffentwicklung, Konstruktion, Wartung sowie im Handel und Recycling. In diese Richtung verschiebt sich auch der Fokus der Forschungsarbeiten des Fraunhofer EZRT.

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