Výzkumnéaktivity

Optická digitalizace

Abstrakt:
Výzkum se zaměřuje na řešení omezení, která má optické digitalizace v průmyslovém prostředí, a to prostřednictvím pokročilých technik a inovativních metod. Cílem je vyvinout špičková řešení, která zlepší přesnost, efektivitu a odolnost optických měřicích systémů, aby lépe vyhovovala náročným průmyslovým aplikacím.

Cíle výzkumu:

  • Integrovat bezkontaktní metrologické systémy do konstrukčních a výrobních procesů v různých průmyslových odvětvích.

  • Zvýšit přesnost optického metrologického systému pro výkovky za tepla.

  • Posoudit výkonnost komerčně dostupných matnicích povlaků.

Specifikace výzkumu:
Optická digitalizace nachází široké uplatnění v průmyslových aplikacích, kde přináší výrazné výhody oproti tradičním (dotykovým) metrologickým metodám. Nicméně v reálných průmyslových podmínkách se často setkává s výzvami, které se výrazně liší od ideálních laboratorních podmínek. Patří sem měření opticky náročných povrchů těles při vysokých teplotách nebo online měření ve výrobních procesech.

Výzkumná skupina využívá inovativní techniky zpracování obrazu a metody úpravy povrchů ke zvýšení přesnosti optické metrologie. Toho je docíleno prostřednictvím snížení počtu měřicích pozic, zvýšení přesnosti pomocí subpixelového rozlišení a technik superrozlišení a zvýšení odolnosti v průmyslovém prostředí pomocí specifických filtrů. Součástí výzkumu je také hodnocení komerčně dostupných matnicích povlaků a zlepšování optických metrologických systémů pro horké výkovky, s cílem minimalizovat vliv náročných průmyslových podmínek na výsledky měření a zlepšit praktickou použitelnost těchto technologií.

Mezi hlavní úspěchy patří vývoj nového postupu analýzy porozity pro kontrolu kvality výroby SLM pomocí CT dat, která jsou korelována s metalografickými snímky vysokého rozlišení. Dále byl vytvořen také robustní systém kruhových kódovaných značek pro fotogrammetrické úlohy, který v náročných podmínkách překonává stávající systémy. Kromě toho byly analyzovány geometrické odchylky v prutových strukturách vyráběných pomocí SLM a byl vyvinutý univerzální materiálový model FEA použitelný pro různé průměry prutů. Tyto inovace zásadně přispívají ke zvýšení přesnosti a účinnosti optické metrologie v průmyslových aplikacích.

Publikace:
HURNÍK, J.; ZATOČILOVÁ, A.; PALOUŠEK, D. Circular coded target system for industrial applications. MACHINE VISION AND APPLICATIONS, 2021, vol. 32, no. 1, p. 1-14. ISSN: 0932-8092. https://doi.org/10.1007/s00138-020-01159-1

ZIKMUND, T.; ŠALPLACHTA, J.; ZATOČILOVÁ, A.; BŘÍNEK, A.; PANTĚLEJEV, L. et al. Computed tomography based procedure for reproducible porosity measurement of additive manufactured samples. NDT & E International. 2019, vol. 103, n. April 2019, p. 111-118. ISSN 09638695. https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2019.02.008

VRÁNA, R.; KOUTECKÝ, T.; ČERVINEK, O.; ZIKMUND, T.; PANTĚLEJEV, L. et al. Deviations of the SLM Produced Lattice Structures and Their Influence on Mechanical Properties. Online. Materials. 2022, vol. 15, n. 9, p. 1-20. ISSN 1996-1944.
https://doi.org/10.3390/ma15093144

Partneři a spolupráce:
CEITEC – Středoevropský technologický institut, Purkyňova 123, Brno, Česká republika.

University of Nottingham, Manufacturing Metrology Team, Nottingham NG7 2RD, Nottingham, Spojené království.

Projekty:
Vývoj aditivních a malosériových technologií pro výrobu modelů dopravních prostředků, Evropská unie – OP PIK – Aplikace, CZ.01.1.02/0.0/0.0 /21_374/0026427, 2021-2023.

Materiály s vnitřní architekturou strukturované pro aditivní technologie, Operační program EU Výzkum, vývoj a vzdělávání, , EF16_025/0007304, 2018-2022.

Kontaktní osoba:
Ing. Tomáš Koutecký, Ph.D.