CT-Automat

Unter Verwendung des „Leitfaden zur industriellen Röntgentechnik“  Fraunhofer-Allianz Vision  , Beitrag Nr. 21: „CT-Automat für das Prüflabor“ von Felix Porsch

CT-System indem die komplette Röntgentechnik, der Probenwechsler sowie die Steuer- und Rechnertechnik integriert sind (Bild 1, Fraunhofer-Allianz Vision). Dazu gehört noch ein separater Arbeitsplatz für die Probenerfassung. Bei der Probenvorbereitung werden die Proben in kleine Kunststoffdosen gegeben. Die Dosen werden dann auf ein Probentablett mit festen Probenpositionen gestellt (Bild 2, Fraunhofer-Allianz Vision). Die Kennungen der Proben können mit einem Barcodeleser oder per Tastatur eingegeben werden.

Verbesserungen in der Röntgen- und Rechnertechnik haben zu immer kürzeren Zeitdauern für die CT-Aufnahme und für die Rekonstruktion der Volumenbilder geführt. Mit Taktzeiten von wenigen Minuten hat die CT heute das Potenzial auch zur routinemäßigen Prüfung großer Stückzahlen. Um dieses Potenzial effektiv zu nutzen, ist eine Automatisierung erforderlich. Dies betrifft die CT-Aufnahme, den Probenwechsel und auch die Auswertung.

Das fertig bestückte Tablett wird in den CT-Automat eingestellt und die automatische Prüfung der Proben wird gestartet. Alle erforderlichen Maßnahmen zur Vorbereitung der CT-Aufnahme (Konditionierung der Röntgenröhre, Kalibrierung des Röntgenbilddetektors) werden vom System selbstständig durchgeführt. Dann werden die Proben vom Tablett nacheinander vom integrierten Probenwechsler genommen und auf dem Drehtisch des CT-Scanners platziert. Die CT-Aufnahme für eine Probe dauert nur wenige Minuten. Während die Rekonstruktion und Bildanalyse für eine Probe laufen, wird schon die CT-Aufnahme für die nächste Probe durchgeführt.

Zur Qualitätssicherung des Prüfsystems können Referenzproben verwendet werden. Diese werden vor dem Start einer Messserie und in vorgegebenen Zeitabständen für Kontrollaufnahmen verwendet. Mithilfe von Qualitätsregelkarten werden die Warn- und Eingriffsgrenzen für vorgegebene Kriterien überwacht und ggf. wird eine Warnmeldung ausgegeben bzw. bei Überschreiten der Eingriffsgrenze der Prozess gestoppt. Als Ergebnis der Bildverarbeitung werden Tabellen mit den individuellen Merkmalen der Einzelproben sowie daraus abgeleiteten Bewertungskriterien erstellt.

Die Bandbreite an Einsatzgebieten reicht von der Materialcharakterisierung (Gemenge, Gefüge, Korngrößenverteilungen, Mischungsgrad und Mischungsverhältnis), über die Ermittlung von individuellen Strukturmerkmalen z. B. Prüfung auf Fehler, Ganzheit und Vollständigkeit bis zur Prüfung auf Maßhaltigkeit. Dazu müssen die Prüfobjekte nicht notwendigerweise vereinzelt werden, sondern können auch im Gemenge analysiert werden.

 

Weiterführende Stichworte:
Computertomographie
Computertomographie-2D
Computertomographie-3
Inline-Computertomographie

 

  • Bild 1: CT-Automat (Quelle: Fraunhofer IZFP)
  • Bild 2: Einblick in das Prüflabor (Quelle: Fraunhofer IZFP)
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