Mobil 3D-scanner afslører skjulte fejl i industrien
Tyske ingeniører har udviklet en robotbaseret, mobil CT-scanner, der leverer detaljerede 3D-billeder af allerede monteret materiel og byggeelementer.
Den mobile Robo-CT kan scanne emner, der allerede er monteret, for eksempel en røledning i et kraftværk. (Foto: FraunhoferEZRT)
Læs også
Computertomografien (CT), som de fleste forbinder med et kæmpemæssigt apparat fra hospitalsverdenen, får stadig større betydning i industriel sammenhæng.
Her bruges teknikken blandt andet til at afsløre skjulte fejl i materiel og byggeelementer. Og scanninger forventes at blive endnu mere udbredt med det tyske Fraunhofer-instituts mobile CT-scanner. Scanneren afleverer 3D-billede, som efterfølgende kan forvandles til cad-data.
Problemet har hidtil været, at CT-scannere hidtil var mere eller mindre ubevægelige, hvorimod mange af de dele, der ønskes undersøgt, for længst er blevet monteret. De har derfor været nærmest umulige at gennemlyse på tilfredsstillende vis.
Det er her Fraunhofer-instituttets robot-baserede og mobile 3D-computertomograf Robo-CT kommer ind. Dens nyudviklede og allerede patenterede 3D-røntgensystem gør det muligt at se igennem selv store og uformelige byggeelementer - for eksempel flyvinger eller rørledninger i kraftværk.
Synkroniserede robotter
Gennemlysningen bliver foretaget af to robotter, hvis bevægelser er præcist synkroniseret ved hjælp af laser-triangulation. Den ene bevæger røntgenkilden, den anden en røntgendetektor i tilpassede baner rundt om objektet. Altimens indsamler systemet løbende et utal af billeder.
»Der er i princippet ingen grænser for, hvor store objekterne kan være,« forklarer Markus Eberhorn, der leder projektet.
De netop præsenterede robotprototyper er relativt små - cirka to meter høje - og har kun en begrænset strålingslængde, men jo større robotterne bygges, jo større kan objekterne i sagens natur være. Den passende røntgenteknologi findes allerede.
Markus Eberhorn tilføjer, at det end ikke er nødvendigt, at robotterne har plads til at kredse om objektet.
»Ved hjælp af såkaldt laminografi kan kilden og detektoren bevæge sig i parallelle, baner uden at skulle rundt om objektet,« siger Markus Eberhard.
Dermed kan man også undersøge strukturer på svært tilgængelige steder.
Fra 3D-billede til cad-data
I en særlig rekonstruktionsproces, som Fraunhofer-forskerne har udviklet, beregnes et 3D-billede af det gennemlyste objekt. I forhold til de to- dimensionale billeder, normale CT-scans leverer, giver Robo-CT?s 3D-billede et plastisk og angiveligt meget detaljeret indblik i de monterede strukturer. På den måde, kan det nye system bidrage til mere entydige fejlanalyser.
Ved hjælp af en tilhørende software kan man analysere den rekonstruerede struktur - enten i form af lag-billeder med forskellige beskæringer eller som fuldt 3D-billede. Materialet kan som nævnt derefter forvandles til cad-data, som for eksempel anvendes i forbindelse med reverse engineering.
Robo-CT forventes at blive anvendt på klassiske områder som for eksempel udvikling og kvalitetssikring - men også i den industrielle undersøgelse af store mængder materiel.
Der findes allerede andre metoder til at konstatere fejl i strukturer.
»Men med 3D-systemet kan man gå tæt på og få et detaljeret indblik i, hvad der er galt,« siger Markus Eberhorn, som ikke tør sætte dato på, hvornår Robo-CT er på markedet.
»Men firmaet, der har bestilt udviklingen af systemet, presser på for at få det. Interessen fra industrien er til at tage og føle på,« siger Markus Eberhorn.






