DE20112088U1

DE20112088U1 - Vorrichtung zur Betonsteinprüfung

Info

Publication number: DE20112088U1
Application number: DE20112088U
Authority: DE
Original assignee: Vialux Messtechnik & Bildverar
Current assignee: Vialux Messtechnik & Bildverar
Priority date: 2001-07-18
Filing date: 2001-07-18
Publication date: 2002-01-03
Anticipated expiration: 2011-07-19

Description

Beschreibung .**

··
Vorrichtung zur Betonsteinprüfung

Der Stand der Technik in der Prüfung von Betonfertigteilen ist relativ zu anderen Industriezweigen bisher wenig entwickelt. Handaufmaß bestimmt die Fertigungsmeßtechnik in diesem Sektor und ist mit entsprechenden Fehlern und subjektiven Einflüssen behaftet. Typischerweise werden nur sehr geringe Stichproben (< 0.1 %) nachgemessen, eine 100%-Prüfung der gefertigten Teile findet infolge mangelnder technischer Machbarkeit bisher nicht statt, obwohl zahlreiche Versuche und Entwicklungen dazu bereits durchgeführt wurden.

Um eine qualitätsgerechte Produktion zu sichern, muß eine Rückwirkung der erzielten Betonsteinform auf den Fertigungsprozeß möglich sein, d.h. die Messungen müssen grundsätzlich am frischen, nicht ausgehärteten Beton erfolgen. Alle taktilen Verfahren scheiden damit aus. Versuche mit berührungsfreien Abstandssensoren auf der Basis von Ultraschall sind bekannt, dabei nehmen mehrere (3-4) Sensoren jeweils einen Punkt der Betonsteinoberfläche auf, mechanisches Scanning durch Bewegung der Betonprodukte liefert Höhendaten entlang einiger weniger Profilschnitte. Diese Entwicklungen waren nicht erfolgreich, ebenso führten mehrere Ansätze mit punktuell messenden Laser-Systemen bis heute nicht zu industriell nutzbaren Meßgeräten. Die Ursache für diese Mißerfolge hat prinzipiellen Charakter. Ausgangspunkt ist die Notwendigkeit, die Betonprodukte direkt auf den bei der Fertigung benutzten Unterlagen zu vermessen, auf denen sie produziert, transportiert und zum Aushärten gelagert werden. Diese vorwiegend aus einem Holz-Stahl-Verbund bestehenden Unterlagebretter sind nicht eben, ihre 3D-Form ist unbestimmt und sie erfahren eine zusätzliche, Undefinierte Deformation infolge der Gewichtskraft des Betons. Hinzu kommt die Forderung, die Oberfläche der Betonprodukte vollständig auf Fehlstellen zu kontrollieren. Das Haften von Frischbeton in der Maschinenform ruft derartige Oberflächendefekte hervor, die sich im Fertigungsprozeß fortsetzen und schließlich sind Stillstandszeiten der Maschine die Folge. Dem vorzubeugen, erfordert eine lückenlose, vollflächige Inspektion der 3D-Geometrie. Zielführend können somit nur Lösungen sein, die sowohl die gesamte Betonsteingeometrie als auch die vollständige Brettform ermitteln.

ViALUX Messtechnik + piklvprafbeittirpaOnnfH.: .: .··. .··..··. .".Vorricrttuog zur Betonsteinprüfung

Diese Aufgabe wird mit der im Schutzanspruch angegebenen Erfindung, optoelektronische Systeme zur rechnergesteuerten Musterprojektion und Bilderfassung einzusetzen, um sowohl die dreidimensionale Form der Betonoberfläche als auch der unbedeckten Brettfläche gleichzeitig an mehreren Hunderttausend Stützstellen zu erfassen, daraus die vollständige Brettform mit bekannten mathematischen Verfahren zu modellieren und so die Höhe der Betonsteine über dem Brett zu bestimmen, gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 bis 4 erläutert. Es

zeigen: :****:

Fig. 1 die Meßzelle über der Transportbahn

Fig. 2 das unebene, verformte Unterlagebrett mit Betonsteinen

Fig. 3 die gemessenen Höhendaten sowie das modellierte Brett

Fig. 4 das Endergebnis.

Für die strukturierte Beleuchtung wird im Ausführungsbeispiel ein rechnergesteuertes Projektionssystem verwendet, ähnlich der zu Präsentationen benutzten Datenprojektoren. Die Bildaufnahme erfolgt durch eine CCD-Kamera (4) mit der Auflösung von wenigstens 640x480 Bildpunkten. Die Meßzelle (5) steht über der Transportbahn (1) und ist durch Klimatechnik und Lüfter so ausgelegt, daß Staub nicht in das Projektionssystem (3) und in die Kamera (4) eindringen kann. Gleichzeitig bietet das Gehäuse der Meßzelle Schutz gegen den Einfall von starkem Umgebungslicht. Mit Hilfe der durch das Projektionssystem (3) generierten Serie von Streifenmustern und den entsprechenden von Kamera (4) aufgenommenen, digitalen Bildern lassen sich die Höhendaten des mit Steinen belegten Brettes (Fig. 2) für jeden einzelnen Bildpunkt unabhängig voneinander, nach den bekannten Algorithmen der Phasenrekonstuktion bestimmen. Entscheidend ist, daß auf der Basis von mehr als 300.000 Stützstellen sowohl die Regionen des Brettes als auch der Betonsteine flächig erfaßt sind (Fig. 3), so daß mit bekannten Interpolationsalgorithmen das gesamte Brett, also auch an den bedeckten Stellen (7), modelliert werden kann. Die Subtraktion der Brettform von den Meßdaten ergibt schließlich die wahre 3D-Form (Fig. 4), insbesondere auch die Höhe (8), der Betonsteine über dem Unterlagebrett.

ViALUX Messtechnik +

Betonsteinprüfung

Claims

Vorrichtung zur Betonsteinprüfung, mit der die Höhe, Oberflächenqualität und -textur von Betonprodukten auf Unterlagebrettern im frischen, nicht ausgehärteten Zustand ermittelt werden kann und die auf dem bekannten Verfahren der strukturierter Beleuchtung beruht, dadurch gekennzeichnet, daß über der Transporteinrichtung (1) für die Unterlagebretter (2) optoelektronische Systeme zur rechnergesteuerten Musterprojektion (3) und Bilderfassung (4) staub- und lichtgeschützt in einer Meßzelle (5) angebracht sind, mit denen sowohl die dreidimensionale Form der Betonoberfläche (6) als auch der unbedeckten Brettfläche gleichzeitig an mehreren Hunderttausend Stützstellen erfaßt, die vollständige Brettform mit bekannten mathematischen Verfahren daraus modelliert und so die Höhe der Betonsteine über dem Brett bestimmt sowie die Fertigungsqualität und Textur der Betonoberfläche bewertet werden können.