Standortunabhängige robotergestützte 3-D-Röntgenprüfung

Für diesen Zweck wurde das auf Robotern basierende, ortsflexible 3-D-Computertomographiesystem Robo-CT entwickelt. Das neuartige und patentierte 3-D-Röntgenprüfsystem ermöglicht eine standortunabhängige dreidimensionale zerstörungsfreie Prüfung von sperrigen und bereits montierten Bauteilen, beispielsweise von Flugzeugtragflächen oder Rohrleitungen in Kraftwerken.

Die Computertomographie (CT) hat in den letzten Jahren nicht nur in Forschung und Entwicklung sondern auch in der industriellen Anwendung zunehmend an Bedeutung gewonnen. Ein maßgebliches Problem von CT-Systemen ist die meist nicht vorhandene Ortsflexibilität. Viele zu prüfende Bauteile sind bereits montiert und lassen sich daher nur eingeschränkt untersuchen.

Ein auf Robotern basierendes, ortsflexibles 3-D-Computertomographiesystem – kurz Robo-CT – soll hier Abhilfe schaffen. Das neuartige und patentierte 3-D-Röntgenprüfsystem ermöglicht eine standortunabhängige dreidimensionale zerstörungsfreie Prüfung von sperrigen und bereits montierten Bauteilen, unter anderem von Flugzeugtragflächen oder Rohrleitungen in Kraftwerken.

Zwei Roboter, deren Bewegungen nach einer Laser-Triangulation exakt miteinander synchronisiert sind, bewegen hierbei Röntgenquelle und Röntgendetektor auf optimal angepassten Trajektorien um das zu prüfende Bauteil. Während der Bewegung wird eine Vielzahl von Röntgenprojektionen akquiriert, aus denen anschließend durch spezielle Rekonstruktionsverfahren, deren Entwicklung am Fraunhofer EZRT stattfindet, ein 3-D-Volumen berechnet wird. Die erzeugten 3-D-Volumina ermöglichen im Vergleich zu 2-D-Daten, die bei einer Röntgendurchstrahlung entstehen, eine eindeutigere Fehleranalyse.

Das rekonstruierte Volumenbild kann anschließend mit der am Fraunhofer EZRT entwickelten Visualisierungssoftware VolumePlayerPlus betrachtet werden. Dabei kann das Volumen wahlweise in Schichtbildern mit unterschiedlichen Schnittrichtungen oder als 3-D-Volumenbild betrachtet werden.

Das robotergestützte 3-D-Röntgenprüfsystem Robo-CT kann u. a in den klassischen Bereichen wie Entwicklung und Qualitätssicherung, aber auch in der industriellen Massenprüfung Einsatz finden.

Das 3-D-Computertomographiesystem “Robo-CT” wird vom Fraunhofer EZRT am Messestand der Fraunhofer-Allianz Vision bei der Control 2008 in Stuttgart präsentiert. Die Fraunhofer-Allianz Vision ist ein Zusammenschluss von Fraunhofer-Instituten zu den Themen Bildverarbeitung, optische Inspektion und 3-D-Messtechnik, Röntgenmesstechnik und zerstörungsfreie Prüfung.

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