Dieses 3D-Bild einer 1-Cent-Münze wurde digital holographisch in Bewegung aufgenommen – und zwar bei einer Geschwindigkeit von 10 mm/s. In Zukunft soll dieses Verfahren auch bewegte Zahnräder in der Produktionslinie vermessen – berührungslos und schnell.

Dieses 3D-Bild einer 1-Cent-Münze wurde digital holographisch in Bewegung aufgenommen – und zwar bei einer Geschwindigkeit von 10 mm/s. In Zukunft soll dieses Verfahren auch bewegte Zahnräder in der Produktionslinie vermessen – berührungslos und schnell. Fraunhofer IPM

Dabei soll ein Inline-Messsystem zur Zahnradvermessung entwickelt werden, das auf einem dynamisch-holographischem Messverfahren beruht. Bislang wird die Geometrie von Zahnflanken lediglich stichprobenartig mit taktilen Verfahren gemessen.

Bei Zahnradgetrieben muss die Geometrie zwischen den einzelnen Zahnflanken der Räder möglichst genau abgestimmt sein, um die Energie effizient übertragen zu können. Ziel des HoloMotion-Projekts ist ein inlinefähiges, berührungslos messendes System, das eine hundertprozentige Kontrolle der Zahnradgeometrie erlaubt. Um dies zu realisieren, wird das etablierte Verfahren der digitalen Holographie weiterentwickelt.

Die digitale Holographie ist ein sehr genaues und gleichzeitig schnelles Messverfahren – allerdings bisher mit einem Nachteil: Das zu vermessende Objekt darf sich während des Messvorgangs nicht bewegen. Und Bewegung bedeutet hierbei schon eine winzige Verschiebung um einen tausendstel Millimeter. Dies verhindert bislang den Einsatz der Holographie als Inline-Messtechnik für bewegte Teile. In dem Fotschungsprojekt soll nun versucht werden, diese Einschränkung zu umgehen, indem die 3D-Information zeilenweise aufgenommen wird. Dadurch werden kürzere Belichtungszeiten möglich. Die vollständige Oberfläche der Zahnflanke kann dann anschließend im Rechner rekonstruiert werden. Mit diesem patentierten Ansatz wird es möglich sein, die Flanken von Zahnrädern auch während der Drehung vollständig zu erfassen. So könnte die Vermessung von Zahnradgeometrien in Zukunft enorm vereinfacht werden.

Frenco als Spezialist für Verzahnungsmesstechnik möchte nach Projektende erstmals optische Verzahnungsmessplätze bauen und vertreiben. Für ZF bedeutet eine 100-Prozent-Qualitätsprüfung komplexer Freiformflächen ein Alleinstellungsmerkmal. Das Fraunhofer IPM eröffnet mit dem Holomotion-Projekt ein neues Forschungsgebiet und baut damit sein Messtechnik-Spektrum aus. Das Finanzvolumen des Projekts beträgt rund 2,3 Millionen Euro. Das Projekt läuft bis Januar 2020.