Holografische meettechnologie in productie

De fouttolerantie in de productie wordt steeds kleiner. De uitdaging is om microfouten direct in het productieproces te detecteren. Tot op heden is visuele inspectie een veelgebruikte vorm van meten, maar dit is in veel gevallen niet de ideale oplossing. Digitale holografie is een nieuwe methode waarmee onderdelen op een productielijn razendsnel volledig zijn te inspecteren.

Soms telt elke duizendste millimeter, bijvoorbeeld bij onderdelen voor de auto- of luchtvaartindustrie. Om te achterhalen of de individuele component ook foutloos en accuraat zijn, is digitale holografie een geschikte meetmethode. Echter, deze methode was altijd gevoelig voor trillingen, erg langzaam en daarom niet geschikt voor productieomgevingen. Een nieuw proces, ontwikkelt door Fraunhofer IPM, elimineert alle nadelen van holografische meettechnologie en maakt een 100% controle in een productieomgeving mogelijk. Het systeem kan centimeter grote objecten in een fractie van een seconde micrometernauwkeurig meten. Hierdoor kunnen metingen direct in de lopende productie worden gemeten. In plaats van monsters te nemen zoals voorheen, kan elk afzonderlijk onderdeel worden gecontroleerd op dimensionale nauwkeurigheid en tegelijkertijd op eventuele afwijkingen. Volgens de onderzoekers is het proces niet eenvoudig. Één van de onderzoekers vergelijkt het met het vinden van een voetafdruk op het grasveld van een voetbalstadion vanaf een hoogte van 300 m, terwijl er op dat moment een aardbeving plaatsvindt. En dat allemaal in slechts een fractie van een seconde.

Intelligente algoritme

Het holografische meetsysteem werkt door het object niet alleen met een laserlicht op een enkele golflengte te meten, maar ook gebruik te maken van laserstralen met verschillende golflengtes die na elkaar op het voorwerp schijnen. De beelden worden vervolgens samengevoegd en doorberekend. Een andere eigenschap zijn de ontwikkelde evaluatie algoritmes. Het berekenen van het beeld verloopt parallel met het scanproces waardoor het systeem heel snel kan meten. Deze snelheid zorgt er meteen voor dat het systeem relatief ongevoelig is voor trillingen; hoe korter de belichtingstijd, hoe scherper het beeld.

Productie zonder risico

Voor Werner Gießler uit Elzach (D), een fabrikant van o.a. componenten voor dieselinjectiesystemen, was het holografisch meten een uitkomst. Het bedrijf kreeg in opdracht van de klant Bosch de opdracht om tien miljoen onderdelen per jaar te gaan produceren zonder één defect onderdeel. “Met alleen visuele inspectie zou dit onmogelijk zijn, maar dankzij de digitale holografische meetmethode kon ik de order accepteren”, vertelt directeur Thomas Gießler. Het meetsysteem is inmiddels volledig in het productieproces geïntegreerd.