Industrielle Computertomografie (CT): Hohe Taktraten mit Werth OnTheFly-CT

Die Computertomografie punktet durch vollständiges Erfassen des Werkstücks inklusive Hinterschnitten und Innengeometrien. Für fertigungsbegleitende Messungen war die CT damit bisher jedoch oftmals zu langsam.
Zur Minimierung der Messzeit erfolgt schon seit Jahren die Echtzeitrekonstruktion in WinWerth® parallel zur Bildaufnahme. Auch die Leistung der Röntgenröhre kann, natürlich auf Kosten einer geringeren Auflösung wegen des größeren Brennflecks, erhöht werden. Nimmt man verstärkte Kegelstrahlartefakte durch Verringern des Abstands zwischen Röhre und Detektor in Kauf, lässt sich bei gleicher Bildhelligkeit die Belichtungszeit reduzieren. Verringert man nur die Belichtungszeit, wird der Dynamikbereich des Detektors verkürzt. Auch mit einer Multikavitäten-Messung kann Messzeit gespart werden, denn es werden mehrere Werkstücke gleichzeitig gemessen und die Punktewolken automatisch separiert. Damit sind Vergrößerung und Auflösung des einzelnen Werkstücks jedoch einschränkt.
Die neue OnTheFly-CT von Werth Messtechnik ermöglicht durch kontinuierliches Drehen der Geräteachse die Einsparung von Totzeiten zum Positionieren des Werkstücks. Im herkömmlichen Start-Stopp-Betrieb wird die Drehbewegung für die Auf-nahme eines jeden Durchstrahlungsbildes unterbrochen, damit bei kontinuierlicher Belichtung keine Bewegungsunschärfe entsteht. Für die OnTheFly-CT sind zur Minimierung der Bewegungsunschärfe kurze Belichtungszeiten erforderlich. Um die gleichen geringen Messunsicherheiten wie im Start-Stopp-Betrieb zu erreichen, erhöht man die Anzahl der Drehschritte entsprechend. Es werden typischerweise 10 000 Durchstrahlungsbilder in wenigen Minuten aufgenommen und zum 3D-Volumen rekonstruiert. Die Spezifikation nach VDI/VDE wird trotz der starken Beschleunigung des Messprozesses nicht negativ beeinflusst, sodass die Rückführbarkeit der Messergebnisse auch mit OnTheFly-CT gegeben ist.
Mit dem neuen OnTheFly-Verfahren kann einerseits die Messzeit bei gleicher Datenqualität bis zu 10-fach reduziert werden. Auch hier wird das Werkstück-Volumen in Echtzeit rekonstruiert und steht sofort nach der Messung zur Verfügung. Andererseits lässt sich bei gleicher Messzeit die Datenqualität erhöhen. Verfahren wie Raster- und ROI-Tomografie (Region of Interest) oder eine höhere Detektorauflösung liefern Werkstück-Volumen mit höherer Auflösung und besserem Signal-Rausch-Verhältnis. Im Start-Stopp-Betrieb führt dies zu einer Erhöhung der Messzeit, die durch OnTheFly-CT ausgeglichen werden kann. Damit werden neue Einsatzbereiche mit strikten Messzeitvorgaben bei vorgegebener Datenqualität für die Computertomografie erschlossen.


Die neue OnTheFly-CT ermöglicht fertigungsbegleitende Messungen mit hohem Durchsatz (© Werth)

Gleiche Längenmessabweichungen für Start-Stopp- (links) und OnTheFly-Verfahren (rechts) (© Werth)
 

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