DE102019116752A1 - Method for three-dimensional detection of fiber material and fiber laying system for this purpose - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensionalen Erfassen von einem auf einem Werkzeug abgelegten Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes mittels einer Erfassungsvorrichtung, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Aufnehmen von zumindest einem Teil des abgelegten Fasermaterials mittels mindestens eines optischen kohärenztomographischen Sensors einer bildgebenden Sensorik und Generieren von kohärenztomographischen Messdaten;- Erstellen von dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten des abgelegten Fasermaterials in Abhängigkeit von den generierten kohärenztomographischen Messdaten mittels einer Datenverarbeitungseinheit.The invention relates to a method for three-dimensional detection of a fiber material of a fiber composite material deposited on a tool by means of a detection device, the method comprising the following steps: recording of at least part of the deposited fiber material by means of at least one optical coherence tomographic sensor of an imaging sensor system and generation of - Creation of three-dimensional, coherence tomographic image data of the deposited fiber material as a function of the generated coherence tomographic measurement data by means of a data processing unit.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum dreidimensionalen Erfassen von auf einem Werkzeug abgelegten Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes, der ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial aufweist, mittels einer Erfassungsvorrichtung. Die Erfindung betrifft ebenso eine Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial hierzu.The invention relates to a method for three-dimensional detection of fiber material, deposited on a tool, of a fiber composite material, which has a fiber material and a matrix material embedding the fiber material, by means of a detection device. The invention also relates to a fiber laying system for laying down fiber material for this purpose.

Aufgrund der gewichtsspezifischen Festigkeit und Steifigkeit von Faserverbundbauteilen, die aus einem Faserverbundwerkstoff hergestellt werden, sind derartige Bauteile aus der Luft- und Raumfahrt sowie aus vielen weiteren Anwendungsgebieten, wie beispielsweise dem Automobilbereich, heutzutage kaum mehr wegzudenken. Bei der Herstellung eines Faserverbundbauteils wird dabei ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial meist unter Temperatur- und Druckbeaufschlagung ausgehärtet und bildet so nach dem Aushärten eine integrale Einheit mit dem Fasermaterial. Die Verstärkungsfasern des Fasermaterials werden hierdurch in ihre vorgegebene Richtung gezwungen und können die auftretenden Lasten in die vor-gegebene Richtung abtragen.Due to the weight-specific strength and rigidity of fiber composite components that are made from a fiber composite material, such components have become indispensable in the aerospace industry and in many other areas of application, such as the automotive sector. In the production of a fiber composite component, a matrix material embedding the fiber material is cured mostly under the application of temperature and pressure and thus forms an integral unit with the fiber material after curing. The reinforcing fibers of the fiber material are thereby forced into their specified direction and can transfer the loads that occur in the specified direction.

Faserverbundwerkstoffe, aus denen derartige Faserverbundbauteile hergestellt werden, weisen in der Regel zwei Hauptbestandteile auf, nämlich zum einen ein Fasermaterial und zum anderen ein Matrixmaterial. Hierneben können noch weitere sekundäre Bestandteile verwendet werden, wie beispielsweise Bindermaterialien oder zusätzliche Funktionselemente, die in das Bauteil integriert werden sollen. Werden für die Herstellung trockene Fasermaterialien bereitgestellt, so wird während des Herstellungsprozesses das Matrixmaterial des Faserverbundwerkstoffes in das Fasermaterial durch einen Infusionsprozess infundiert, durch den das trockene Fasermaterial mit dem Matrixmaterial imprägniert wird. Dies geschieht in der Regel aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem Matrixmaterial und dem Fasermaterial, indem beispielsweise das Fasermaterial mittels einer Vakuumpumpe evakuiert wird. Im Gegensatz hierzu sind auch Faserverbundwerkstoffe bekannt, bei denen das Fasermaterial mit dem Matrixmaterial bereits vorimprägniert ist (sogenannte Prepregs).Fiber composite materials from which such fiber composite components are produced generally have two main components, namely on the one hand a fiber material and on the other hand a matrix material. In addition, other secondary components can be used, such as binder materials or additional functional elements that are to be integrated into the component. If dry fiber materials are provided for the production, then during the production process the matrix material of the fiber composite material is infused into the fiber material by an infusion process through which the dry fiber material is impregnated with the matrix material. This usually happens due to a pressure difference between the matrix material and the fiber material, for example by evacuating the fiber material by means of a vacuum pump. In contrast to this, fiber composite materials are also known in which the fiber material is already pre-impregnated with the matrix material (so-called prepregs).

Vor dem Aushärten des Matrixmaterials wird in der Regel das Fasermaterial in ein Formwerkzeug eingebracht, das mit seiner formgebenden Werkzeugoberfläche die spätere Bauteilform nachbildet. Dabei können sowohl trockene als auch vorimprägnierte Fasermaterialien in das Formwerkzeug abgelegt bzw. eingebracht werden. Zur Herstellung von großskaligen Strukturbauteilen, wie beispielsweise Flügelschalen von Verkehrsflugzeugen oder Rotorblätter von Windkraftanlagen, werden zur Optimierung des Ablegeverfahrens automatisierte Faserablegeprozesse verwendet, bei denen mithilfe einer Fertigungsanlage und mindestens einem Faserlegekopf ein dem Faserlegekopf zugeführtes quasiendloses Fasermaterial auf dem Werkzeug abgelegt wird. Bei der sogenannten Fiber Placement Technologie werden beispielsweise vorimprägnierte Fasermaterialien bahnweise auf dem Formwerkzeug mithilfe eines derartigen Faserlegekopfes abgelegt. Der Faserlegekopf ist dabei an einem Roboter angeordnet und kann gegenüber dem Formwerkzeug relativ verfahren bzw. bewegt werden. Hierdurch können die einzelnen Faserbahnen auf der Werkzeugoberfläche zuerst bahnweise und dann lagenweise abgelegt werden. Bei der Fiber Placement Technologie werden dabei gleichzeitig mehrere, meist 8, 16 oder 32 schmale Materialstreifen, sogenannte Tows, auf dem Werkzeug abgelegt. Im Gegensatz hierzu werden bei der Fiber Tape Laying Technologie meist breite Faserbahnen, auch Tapes genannt (in der Regel 150 mm, 300 mm oder 600 mm breit mit einer Dicke von wenigen Zehntel Millimeter), mithilfe des Faserlegekopfes auf dem Formwerkzeug abgelegt.Before the matrix material hardens, the fiber material is usually introduced into a molding tool which, with its molding tool surface, simulates the subsequent component shape. Both dry and pre-impregnated fiber materials can be placed or introduced into the molding tool. For the production of large-scale structural components, such as wing shells of commercial aircraft or rotor blades of wind turbines, automated fiber laying processes are used to optimize the laying process, in which a quasi-endless fiber material fed to the fiber laying head is deposited on the tool with the help of a production system and at least one fiber laying head. In the so-called fiber placement technology, for example, pre-impregnated fiber materials are placed on the molding tool in webs using such a fiber-laying head. The fiber laying head is arranged on a robot and can be moved or moved relative to the molding tool. As a result, the individual fiber webs can be deposited on the tool surface first in web form and then in layers. With fiber placement technology, several, mostly 8, 16 or 32 narrow strips of material, so-called tows, are placed on the tool at the same time. In contrast, with fiber tape laying technology, wide fiber webs, also called tapes (usually 150 mm, 300 mm or 600 mm wide with a thickness of a few tenths of a millimeter), are placed on the molding tool with the aid of the fiber laying head.

Eine solche automatisierte Faserlegeanlage ist beispielsweise aus der DE 10 2010 015 027 B1 bekannt, bei der auf einem umlaufenden Schienensystem mehrere Roboter geführt werden, die jeweils einen Ablegekopf als Endeffektor haben. Mittels einer Faserzuführung werden den Ablegeköpfen kontinuierlich Fasermaterial aus einem Fasermagazin zugeführt, während die einzelnen Roboter mit ihren Ablege-köpfen das ihnen zugeführte Fasermaterial auf einem in der Mitte des umlaufenden Schienensystems vorgesehenen Formwerkzeug ablegen. Mithilfe der Faserlegeköpfe werden somit in dem Formwerkzeug sogenannte Faserlaminate, auch Faserpreformen genannt, hergestellt, bei denen der Prozess des Infundierens des Matrixmaterials bzw. des Aushärtens des Matrixmaterials noch nicht stattgefunden hat. Derartige Faserlaminate bilden somit das Bauteil in einem Rohzustand vor dem Aushärten des Matrixmaterials ab.Such an automated fiber laying system is, for example, from DE 10 2010 015 027 B1 known, in which a number of robots are guided on a circulating rail system, each of which has a placement head as an end effector. Fiber material is continuously fed to the laying heads from a fiber magazine by means of a fiber feed, while the individual robots with their laying heads place the fiber material fed to them on a molding tool provided in the center of the circumferential rail system. With the help of the fiber laying heads, so-called fiber laminates, also known as fiber preforms, are thus produced in the molding tool, in which the process of infusing the matrix material or curing the matrix material has not yet taken place. Such fiber laminates thus form the component in a raw state before the matrix material hardens.

Faserlaminate bzw. Faserpreformen für großskaligen Strukturbauteilen, wie beispielsweise Flügel oder Rotorblätter, bestehen nicht selten aus vielen Einzellagen, die je nach Anwendungsgebiet des Bauteils auch mehr als 100 Lagen umfassen können. Zur Gewährleistung einer hohen Bauteilqualität muss die Anzahl auftretender Prozessfehler bei der Ablage des Fasermaterials minimiert bzw. gänzlich verhindert werden. Das Auftreten von Prozessfehlern bzw. Fertigungsabweichungen mit gro-ßem negativen Einfluss auf die Festigkeit der Bauteilstruktur muss nach Möglichkeit vollständig im Prozess erkannt und wünschenswerter Weise auch unterbunden werden.Fiber laminates or fiber preforms for large-scale structural components, such as wings or rotor blades, not infrequently consist of many individual layers which, depending on the area of application of the component, can also comprise more than 100 layers. In order to guarantee a high component quality, the number of process errors that occur when the fiber material is deposited must be minimized or even prevented entirely. The occurrence of process errors or manufacturing deviations with a major negative influence on the strength of the component structure must, if possible, be fully recognized in the process and, if possible, also prevented.

In der Praxis hat sich hierfür oftmals die manuelle Inspektion der Faserlaminate bzw. der Einzellagen etabliert. Je nach Bauteilgröße, Mitarbeiterverfügbarkeit und Fehlerhäufigkeit innerhalb einer Einzellagen werden im Mittel etwa 15 bis 30 Minuten benötigt, die Ablage einer einzigen Faserlage zu untersuchen. Da jedoch die Ablage einer einzelnen Faserlage in der Regel deutlich schneller mithilfe automatisierter Faserlegeanlagen durchgeführt werden kann, wird durch die manuelle Inspektion die Anlageneffizienz deutlich herabgesetzt. So werden bei der Herstellung von Flügelschalen für Kurzstreckenflugzeuge bis zu 400 Einzellagen benötigt, woraus sich aufgrund der manuellen Inspektion ein Anlagenstillstand von 6000 bis 12.000 Minuten pro Bauteil ergibt.In practice, the manual inspection of the fiber laminates or the individual layers has often become established for this purpose. Depending on the size of the component, the availability of employees and the frequency of errors within a single layer, it takes an average of 15 to 30 minutes to examine the deposit of a single fiber layer. However, since a single fiber layer can usually be deposited much faster with the aid of automated fiber laying systems, manual inspection significantly reduces the system efficiency. For example, up to 400 individual layers are required in the manufacture of wing shells for short-haul aircraft, which results in a system downtime of 6000 to 12,000 minutes per component due to the manual inspection.

Ebenso ist die Inspektion durch einen geschulten Mitarbeiter stark vom Erfahrungsgrad abhängig und darüber hinaus nicht in dem Maße qualitativ ausreichend, wie es die Fertigungstoleranzen eigentlich erfordern. Als Beispiel ist ein zulässiger Abstand zwischen 2 Materialbahnen von 1 mm genannt, der qualitativ nur unter Verwendung von Hilfsmitteln und dies auch nur stichpunktartig untersucht werden kann.The inspection by a trained employee is also highly dependent on the level of experience and, moreover, is not qualitatively sufficient to the extent that the manufacturing tolerances actually require. As an example, a permissible distance between 2 material webs of 1 mm is mentioned, which can only be examined qualitatively with the use of aids and this can only be examined in a random manner.

Aus diesen Gründen ist eine automatisierte Untersuchung abgelegter Faserlagen zur Erkennung von Ablegefehlern wünschenswert, um sowohl qualitativ als auch quantitativ das Erkennen von Oberflächenfehlern abgelegter Fasermaterialien zu verbessern.For these reasons, an automated examination of deposited fiber layers for the detection of deposit errors is desirable in order to improve the detection of surface defects of deposited fiber materials both qualitatively and quantitatively.

So ist aus der DE 10 2013 104 546 A1 ein Verfahren zum Erkennen von Fehlstellen von auf einer Werkzeugoberfläche abgelegten Faserhalbzeugen bekannt, wobei mithilfe eines Lichtprojektionsverfahrens, bei dem die Oberfläche mit Licht einer Lichtquelle aus einer ersten Richtung beleuchtet und das von der Oberfläche reflektierte Licht aus einer anderen, zweiten Richtung mit einer Kamera aufgenommen wird, ein Höhenprofil der Fasermaterialoberfläche in Abhängigkeit von den aufgenommenen Bilddaten der Kamera erzeugt wird. Anhand dieses Höhenprofils können nun Fehlstellen durch eine Bildauswertung in der Fasermaterialoberfläche erkannt werden.So is from the DE 10 2013 104 546 A1 a method for detecting flaws in semifinished fiber products deposited on a tool surface is known, with the aid of a light projection method in which the surface is illuminated with light from a light source from a first direction and the light reflected from the surface is recorded from a different, second direction with a camera , a height profile of the fiber material surface is generated as a function of the recorded image data of the camera. On the basis of this height profile, imperfections can now be recognized through an image evaluation in the fiber material surface.

Aus der DE 10 2013 112 260 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zum Erkennen von Fehlstellen mithilfe eines Lichtprojektionsverfahrens bekannt, wobei hierbei die Fasermaterialoberfläche zusätzlich zu dem Licht der Lichtquelle des Lichtprojektionsverfahrens mittels einer Beleuchtungseinheit beleuchtet wird und anschließend zusätzlich zu dem Höhenprofil die Fehlstellen auch in Abhängigkeit einer Intensitätsverteilung des reflektierten Lichtes der Beleuchtungseinheit ermittelt werden.From the DE 10 2013 112 260 A1 A method for detecting flaws using a light projection method is also known, in which case the fiber material surface is illuminated by means of a lighting unit in addition to the light from the light source of the light projection method and then in addition to the height profile, the flaws are also determined depending on an intensity distribution of the reflected light from the lighting unit .

Weiterhin ist aus der DE 10 2013 104 545 A1 ein Verfahren zum Erkennen von Fehlstellen mithilfe eines Lichtprojektionsverfahrens bekannt, wobei hierbei zusätzlich zu der Ermittlung des Höhenprofils die Werkzeugoberfläche oder die abgelegten Fasermaterialien temperiert und anschließend mit einer Thermokamera aufgenommen werden. Basierend auf den Thermographiebildern der Thermographiekamera sowie dem zugrunde liegenden Höhenprofil aus dem Lichtprojektionsverfahren können nun Fehlstellen auf der Fasermaterialoberfläche erkannt werden.Furthermore, from the DE 10 2013 104 545 A1 a method for recognizing imperfections with the aid of a light projection method is known, in which case, in addition to determining the height profile, the tool surface or the deposited fiber materials are tempered and then recorded with a thermal camera. Based on the thermographic images of the thermographic camera and the underlying height profile from the light projection method, imperfections on the fiber material surface can now be detected.

Des Weiteren ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2018 124 079.1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fehlstellen von Fasermaterialien bekannt, bei dem die Fasermaterialoberfläche von vorimprägnierten Fasermaterialien durch mindestens einen Bildsensor einer bildgebenden Aufnahmenvorrichtung in einem Wellenlängenspektrum außerhalb des sichtbaren Spektrums aufgenommen wird. In Abhängigkeit von auf dieser Basis generierten digitalen Bilddaten werden nun Fehlstellen an dem abgelegten, vorimprägnierten Fasermaterialien erkannt.Furthermore is from the post-published DE 10 2018 124 079.1 a method and a device for determining defects in fiber materials are known in which the fiber material surface of pre-impregnated fiber materials is recorded by at least one image sensor of an imaging recording device in a wavelength spectrum outside the visible spectrum. Defects on the deposited, pre-impregnated fiber material are now recognized as a function of digital image data generated on this basis.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2019 112 312.7 ist ein Verfahren zum dreidimensionalen Erfassen einer Fasermaterialoberfläche eines Fasermaterials eines Faserverbundwerkstoffes bekannt, bei dem die Fasermaterialoberfläche mit mindestens zwei polarisationssensitiven Aufnahmesensoriken aufgenommen und aus den resultierenden Messdaten dann dreidimensionale Oberflächendaten der Fasermaterialoberfläche erstellt werden. Hieraus ergibt sich dann beispielsweise ein digitales, dreidimensionales Oberflächenmodell der zu erfassenden Fasermaterialoberfläche.From the post-published DE 10 2019 112 312.7 a method for three-dimensional detection of a fiber material surface of a fiber material of a fiber composite material is known, in which the fiber material surface is recorded with at least two polarization-sensitive recording sensors and three-dimensional surface data of the fiber material surface are then created from the resulting measurement data. This then results, for example, in a digital, three-dimensional surface model of the fiber material surface to be recorded.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2019 112 317.8 ist ein Verfahren zum Erkennen von geometrischen Oberflächenfehlern einer Fasermaterialoberfläche bekannt, bei dem die Fasermaterialoberfläche mit verschiedenen elektromagnetischen Strahlungen unterschiedlicher Polarisation bestrahlt wird. Mithilfe einer Auswerteeinheit können dann aus den polarisationsabhängigen Messdaten, die von der Fasermaterialoberfläche aufgenommen wurden, geometrische Oberflächenfehler erkannt werden. Durch die Variation der Polarisation der emittierten Strahlung und den verschiedenen Winkeln der Bestrahlung können die reflektierten Strahlungen bzw. Reflexionen von der Materialoberfläche eindeutig einer Strahlungsquelle zugeordnet wer-den, wodurch es möglich wird, geometrische Inhomogenitäten auf der Materialoberfläche prozesssicher erkennen zu können und darüber hinaus gegebenenfalls den Fehler auch zu charakterisieren.From the post-published DE 10 2019 112 317.8 a method for recognizing geometric surface defects of a fiber material surface is known, in which the fiber material surface is irradiated with different electromagnetic radiations of different polarization. With the help of an evaluation unit, geometric surface defects can then be recognized from the polarization-dependent measurement data recorded from the fiber material surface. By varying the polarization of the emitted radiation and the different angles of the radiation, the reflected radiation or reflections from the material surface can be clearly assigned to a radiation source, which makes it possible to reliably identify geometric inhomogeneities on the material surface and, if necessary, moreover also characterize the fault.

Nachteilig hierbei ist jedoch, dass ausschließlich Oberflächenfehler der Fasermaterialoberfläche erkannt werden können und Fehler innerhalb der Laminatebene unerkannt bleiben.The disadvantage here, however, is that only surface defects on the fiber material surface can be detected and errors within the laminate level remain undetected.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein verbessertes Verfahren sowie Vorrichtung zum Erfassen von Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes anzugeben, mit dem sich auch Fehler in der Laminatebene bzw. chemische Defekte im Inneren einer Faserpreform erkennen lassen.Against this background, the object of the present invention is to provide an improved method and device for detecting fiber material of a fiber composite material with which defects in the laminate plane or chemical defects in the interior of a fiber preform can also be detected.

Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie der Faserlegeanlage gemäß Anspruch 11 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention with the method according to claim 1 and the fiber laying system according to claim 11. Advantageous embodiments of the invention can be found in the corresponding subclaims.

Gemäß Anspruch 1 wird ein Verfahren zum dreidimensionalen Erfassen von einem auf einem Werkzeug abgelegten Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes mittels einer Erfassungsvorrichtung vorgeschlagen. Der Faserverbundwerkstoff weist ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial auf, wobei zum Zeitpunkt des Durchführens des erfindungsgemäßen Verfahrens das Fasermaterial noch nicht mit dem Matrixmaterial infundiert bzw. imprägniert sein muss, es aber kann. Das Fasermaterial wird auf einem Werkzeug zur Bildung einer einlagigen oder mehrlagigen Faserpreform, auch Faserlaminat genannt, abgelegt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass zumindest ein Teil des abgelegten Fasermaterials mittels mindestens eines optischen kohärenztomographischen Sensors einer bildgebenden Sensorik aufgenommen und entsprechende kohärenztomographische Messdaten generiert werden.According to claim 1, a method for three-dimensional detection of a fiber material of a fiber composite material deposited on a tool is proposed by means of a detection device. The fiber composite material has a fiber material and a matrix material embedding the fiber material, the fiber material not yet having to be infused or impregnated with the matrix material at the time the method according to the invention is carried out, but it can. The fiber material is placed on a tool to form a single-layer or multi-layer fiber preform, also called a fiber laminate. According to the invention it is provided that at least a part of the deposited fiber material is recorded by means of at least one optical coherence tomographic sensor of an imaging sensor system and corresponding coherence tomographic measurement data are generated.

Aus diesen so generierten kohärenztomographischen Messdaten werden nun mittels einer Datenverarbeitungseinheit entsprechende dreidimensionale, kohärenztomographische Bilddaten des abgelegten Fasermaterials erstellt.From these coherence tomographic measurement data generated in this way, corresponding three-dimensional, coherence tomographic image data of the deposited fiber material are now created by means of a data processing unit.

Hierdurch wird es möglich, durch die geschlossene Oberfläche des Fasermaterials in das Innere einer Faserablage zu messen bzw. zu schauen und somit Informationen über den inneren Aufbau einer Faserablage zu erhalten. Hierdurch lassen sich basierend auf diesen geometrischen Tiefendaten insbesondere Fehler im Laminataufbau, Fehler im Fasermaterial an sich sowie Abweichungen der chemischen Beschaffenheit des Materials bzw. einer speziellen Schicht ableiten.This makes it possible to measure or look into the interior of a fiber tray through the closed surface of the fiber material and thus to obtain information about the internal structure of a fiber tray. In this way, based on these geometric depth data, errors in the laminate structure, errors in the fiber material itself and deviations in the chemical properties of the material or a special layer can be derived.

Der optische kohärenztomographische Sensor funktioniert dabei nach dem Prinzip der optischen Kohärenztomographie, die auf dem Funktionsprinzip eines Michelson Interferonmeters beruht. Mittels einer Lichtquelle (möglichst kohärentes Licht) wird der zu untersuchende Bereich des Fasermaterials über einen Strahlteiler beleuchtet (Probenstrahl). Das vom Strahlteiler durchgelassene Licht (Referenzstrahl) fällt auf einem Spiegel und wird von diesen zurückreflektierte. Probenstrahlung und Referenzstrahl treffen wieder zusammen und in differieren genau dann, wenn die Differenz der von beiden Strahlen zurückgelegten Wege kleiner als die Konkurrenzlänge ist. Durch Zählen der Anzahl Verstreichen der Interferenz-Extrema, im Vergleich zum Referenzstrahl, kann die Distanz zu einem Messpunkt ermittelt werden. Durch das Bewegen des Spiegels können Interferenzsignale aus verschiedenen Tiefen des Fasermaterials detektiert werden.The optical coherence tomographic sensor works according to the principle of optical coherence tomography, which is based on the functional principle of a Michelson interferon meter. The area of the fiber material to be examined is illuminated by means of a light source (light that is as coherent as possible) via a beam splitter (sample beam). The light transmitted by the beam splitter (reference beam) falls on a mirror and is reflected back by this. Sample radiation and reference beam meet again and differ precisely when the difference between the paths covered by the two beams is smaller than the competition length. The distance to a measuring point can be determined by counting the number of elapsed interference extrema compared to the reference beam. By moving the mirror, interference signals from different depths of the fiber material can be detected.

Die kohärenztomographischen Messdaten, die von dem optischen kohärenztomographischen Sensor aufgenommenen generiert wurden, können dabei beispielsweise 2D-Querschnittdaten mit zumindest einer Ausdehnung in Dickenrichtung des Faserlaminates bzw. des Fasermaterials sein. Dabei werden über das gesamte Bauteil hinweg eine Vielzahl von derartigen kohärenztomographischen Messdaten in Form von 2D-Querschnittdaten generiert, die dann zusammen die dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten bilden.The coherence tomographic measurement data that were generated by the optical coherence tomographic sensor can be, for example, 2D cross-sectional data with at least one extension in the thickness direction of the fiber laminate or the fiber material. A large number of such coherence tomographic measurement data are generated over the entire component in the form of 2D cross-sectional data, which together then form the three-dimensional, coherence tomographic image data.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die erstellten dreidimensionalen kohärenztomographischen Bilddaten in einem digitalen Datenspeicher hinterlegt werden. Dadurch können die erstellten kohärenztomographischen Bilddaten zu Dokumentationszwecken aufbewahrt, zu einem späteren Zeitpunkt manuell analysiert oder mittels einer Auswerteeinheit, wie später noch gezeigt, automatisiert untersucht werden.According to one embodiment it is provided that the created three-dimensional coherence tomographic image data are stored in a digital data memory. As a result, the created coherence tomographic image data can be stored for documentation purposes, analyzed manually at a later point in time or examined automatically by means of an evaluation unit, as will be shown later.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass Fehlstellen des Fasermaterials und/oder des aus dem Fasermaterial gebildeten Faserlaminates in Abhängigkeit von den dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit erkannt werden. So ist es denkbar, dass mittels einer Bildauswertung bzw. Bilderkennung entsprechende Fehlstellen des Fasermaterials bzw. des Faserlaminates aus dem kohärenztomographischen Bilddaten automatisiert erkannt werden, sodass fehlerhafte Bauteile, deren Fehlstellen auch durch eine manuelle Untersuchung nicht erkennbar sind, frühzeitig erkannt werden können.According to one embodiment it is provided that defects in the fiber material and / or in the fiber laminate formed from the fiber material are detected by means of an evaluation unit as a function of the three-dimensional, coherence tomographic image data. It is conceivable that corresponding defects in the fiber material or the fiber laminate can be automatically identified from the coherence tomographic image data by means of an image evaluation or image recognition, so that defective components whose defects cannot be detected even by manual examination can be identified early.

Der Erfinder hat dabei erkannt, dass mithilfe der optischen Kohärenztomographie und den hieraus erstellten kohärenztomographischen Bilddaten entsprechende Fehlstellen innerhalb des Fasermaterials erkennbar sind, und zwar in einer Genauigkeit, die es ermöglicht, Fehlstellen prozesssicher zu erkennen und innerhalb des Faserlaminates zu lokalisieren.The inventor has recognized that with the help of optical coherence tomography and the coherence tomographic image data created from it, corresponding defects within the fiber material can be identified, and that with an accuracy that enables defects to be reliably identified and localized within the fiber laminate.

Derartige Fehler bzw. Fehlstellen können beispielsweise Stufen, Überlappungen, Verwerfungen, Welligkeiten, Lufteinschlüsse, Fremdkörper, Materialablösungen, Materialansammlungen, Materialfehler, Fehler auf Laminatebene und/oder chemische Defekte sein. Es hat sich gezeigt, dass derartige Fehlstellen mithilfe der optischen Kohärenztomographie innerhalb des Fasermaterials bzw. der Faserlaminatebene sowie auf der Oberfläche des Fasermaterials erkennbar sind.Such errors or flaws can, for example, be steps, overlaps, faults, Waviness, air pockets, foreign bodies, material detachments, material accumulations, material defects, defects at the laminate level and / or chemical defects. It has been shown that such defects can be identified with the aid of optical coherence tomography within the fiber material or the fiber laminate plane and on the surface of the fiber material.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes, d.h. Eigenschaften des Fasermaterials und/oder des Matrixmaterials, in Abhängigkeit von den dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit erkannt werden.According to a further embodiment it is provided that properties of the fiber composite material, i. Properties of the fiber material and / or the matrix material can be recognized as a function of the three-dimensional, coherence tomographic image data by means of an evaluation unit.

Derartige Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes, die mithilfe der optischen Kohärenztomographie erkannt werden können, sind beispielsweise ein Porengehalt, ein Kristallisationsgrad, ein Lagenaufbau, ein Konsolidierungsgrad eines das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials (beispielsweise ein thermoplastisches Matrixmaterial) und/oder eine Permeabilität des Fasermaterials.Such properties of the fiber composite material, which can be recognized with the aid of optical coherence tomography, are, for example, a pore content, a degree of crystallization, a layer structure, a degree of consolidation of a matrix material embedding the fiber material (for example a thermoplastic matrix material) and / or a permeability of the fiber material.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass während der Aufnahme des Fasermaterials der mindestens eine optische kohärenztomographische Sensor der bildgebenden Sensorik gegenüber dem abgelegten Fasermaterial bewegt bzw. verfahren wird und/oder dass das abgelegte Fasermaterial gegenüber dem mindestens einen optischen kohärenztomographischen Sensor bewegt wird. Somit kann die gesamte Fläche des Fasermaterials, welches auf dem Werkzeug abgelegt ist, kohärenztomographisch erfasst werden, um einen vollständigen Satz dreidimensionaler kohärenztomographischer Bilddaten zu erhalten.According to one embodiment, it is provided that during the recording of the fiber material the at least one optical coherence tomographic sensor of the imaging sensor system is moved or displaced relative to the deposited fiber material and / or that the deposited fiber material is moved relative to the at least one optical coherence tomographic sensor. The entire area of the fiber material which is deposited on the tool can thus be recorded by coherence tomography in order to obtain a complete set of three-dimensional coherence tomographic image data.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform hierzu ist vorgesehen, dass der mindestens eine optische kohärenztomographische Sensor zusammen mit einem Faserlegekopf einer Faserlegeanlage während des Ablegens des Fasermaterials gegenüber dem bereits abgelegten Fasermaterial bewegt wird. Hierbei wurde erkannt, dass ein solcher kohärenztomographischer Sensor insbesondere im Nachlauf eines Faserlegekopfes angeordnet werden kann, wobei entsprechende kohärenztomographischen Messdaten während des Ablegens des Fasermaterials durch den Faserlegekopf erfasst werden können. Somit können während der Faserablage lagenweise kohärenztomographischen Bilddaten für jede Faserlaminatebene erzeugt werden, wodurch sich ein vollständiges dreidimensionales Bild des gesamten Faserlaminates ergibt.According to an advantageous embodiment of this, it is provided that the at least one optical coherence tomographic sensor is moved together with a fiber laying head of a fiber laying system during the laying down of the fiber material with respect to the already laid down fiber material. It was recognized here that such a coherence tomographic sensor can be arranged in particular in the wake of a fiber laying head, with corresponding coherence tomographic measurement data being able to be recorded during the laying of the fiber material by the fiber laying head. Thus, layer by layer, coherence tomographic image data can be generated for each fiber laminate plane during fiber deposition, which results in a complete three-dimensional image of the entire fiber laminate.

Der Erfinder hat dabei erkannt, dass das erfindungsgemäße Verfahren während des automatisierten, kontinuierlichen Ablegens von Fasermaterial auf einer Werkzeugoberfläche durchführbar ist, um das abgelegte Fasermaterial dreidimensional zu erfassen.The inventor has recognized that the method according to the invention can be carried out during the automated, continuous deposition of fiber material on a tool surface in order to detect the deposited fiber material in three dimensions.

Gemäß einer Ausführungsform hierzu ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von einer Auswertung der kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit ein oder mehrere Legeparameter der Faserlegeanlage zur Ablage des Fasermaterials angepasst werden. Solche Legeparameter der Faserlegeanlage, die basierend auf den Bilddaten angepasst werden sollen, können beispielsweise die Anpresskraft, die Heizleistung und/oder die Verfahrgeschwindigkeit sein. Hierdurch wird es möglich, im Ablegeprozess selber auf Abweichungen (in Bezug auf einen vorgegebenen Soll-Zustand) der Faserablage zu reagieren, um so das Auftreten von nicht mehr zu korrigierenden Fehlstellen zu verhindern. Hierdurch lässt sich die Prozesszeit bei der Herstellung großskaliger Strukturbauteilen verkürzen und gleichzeitig die Qualität der herzustellenden Bauteile erhöhen.According to one embodiment of this, it is provided that, depending on an evaluation of the coherence tomographic image data by means of an evaluation unit, one or more laying parameters of the fiber laying system for depositing the fiber material are adapted. Laying parameters of the fiber laying system that are to be adapted based on the image data can be, for example, the contact pressure, the heating power and / or the travel speed. This makes it possible to react to deviations (in relation to a predetermined target state) of the fiber deposit in the depositing process itself, in order to prevent the occurrence of defects that can no longer be corrected. This makes it possible to shorten the process time in the production of large-scale structural components and at the same time increase the quality of the components to be produced.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit der Faserlegeanlage zum Ablegen von Fasermaterial eines Faserverbundwerkstoffes auf einem Werkzeug zur Herstellung eines Faserverbundbauteils gemäß Anspruch 11 gelöst, wobei die Faserlegeanlage eine Erfassungsvorrichtung zum dreidimensionalen Erfassen des abgelegten Fasermaterials und zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist.The object is also achieved with the fiber laying system for depositing fiber material of a fiber composite material on a tool for producing a fiber composite component according to claim 11, the fiber laying system being designed as a detection device for three-dimensional detection of the deposited fiber material and for performing the method described above.

Gemäß einer Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Faserlegeanlage mindestens einen Roboter hat, an dem als Endeffektor ein Faserlegekopf zum kontinuierlichen Ablegen von Fasermaterial vorgesehen ist, wobei der mindestens eine optische kohärenztomographische Sensor der Erfassungsvorrichtung an dem Faserlegekopf angeordnet ist.According to one embodiment it is provided that the fiber laying system has at least one robot on which a fiber laying head is provided as an end effector for the continuous laying of fiber material, the at least one optical coherence tomographic sensor of the detection device being arranged on the fiber laying head.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 schematische Darstellung einer Faserlegeanlage mit der erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung;
  • 2 Exemplarische Tiefenanalyse;
  • 3 Abbildung eines Querschnitts durch einen kohärenztomographischen Scan.
The invention is explained in greater detail using the attached figures. Show it:
  • 1 schematic representation of a fiber laying system with the detection device according to the invention;
  • 2 Exemplary depth analysis;
  • 3 Image of a cross section through a coherence tomographic scan.

1 zeigt in einer schematisch stark vereinfachten Darstellung eine Faserlegeanlage 10, die einen Faserlegekopf 11 als Endeffektor eines nicht dargestellten Roboters hat. Dem Faserlegekopf 11 der Faserlegeanlage 10 wird dabei kontinuierlich ein bandförmige, quasiendloses Fasermaterial 12 zugeführt, dass mittels einer Kompaktierungsrolle 13 das dem Faserlegekopf 11 zugeführte Fasermaterial 12 auf eine formgebende Werkzeugoberfläche 110 eines Formwerkzeuges 100 ablegt. 1 shows a fiber laying system in a schematically greatly simplified representation 10 who have favourited a fiber laying head 11 as the end effector of a robot, not shown. The fiber laying head 11 the fiber laying plant 10 becomes a continuous ribbon-shaped, quasi-endless fiber material 12th fed that by means of a compaction roller 13 the the fiber laying head 11 fed fiber material 12th on a shaping tool surface 110 of a molding tool 100 drops.

Wie schematisch angedeutet, wird das Fasermaterial 12 nebeneinander und gegebenenfalls dann auch lagenweise übereinander abgelegt, um so die Faserpreform bzw. das Faserlaminat in dem Formwerkzeug 100 herzustellen.As indicated schematically, the fiber material 12th placed next to one another and, if necessary, then also in layers one on top of the other, in order to place the fiber preform or the fiber laminate in the mold 100 to manufacture.

Erfindungsgemäß ist nun im Nachlauf des Faserlegekopfes 11 mindestens ein optischer kohärenztomographischer Sensor 21 einer Erfassungsvorrichtung 20 angeordnet, der in Richtung der abgelegten Fasermaterialienoberfläche 15 des abgelegten Fasermaterials 14 ausgerichtet ist. Der optische kohärenztomographische Sensor 21 emittiert dabei ein kohärentes, insbesondere weißes Licht in Richtung der Fasermaterialoberfläche 15 und nimmt das von der Fasermaterialoberfläche 15 reflektierte Licht mittels eines Detektors auf. Da der optische kohärenztomographische Sensor 21 in Art eines Michelson Interferonmeters aufgebaut ist, können Tiefendaten mit einer Tiefe von wenigen Zentimetern (beispielsweise 4 bis 5 cm) erfasst werden.According to the invention is now in the wake of the fiber laying head 11 at least one optical coherence tomographic sensor 21st a detection device 20th arranged in the direction of the deposited fiber material surface 15th of the deposited fiber material 14th is aligned. The optical coherence tomographic sensor 21st emits a coherent, especially white light in the direction of the fiber material surface 15th and takes that from the fiber material surface 15th reflected light by means of a detector. As the optical coherence tomographic sensor 21st is constructed in the manner of a Michelson interferon meter, depth data with a depth of a few centimeters (for example 4 to 5 cm) can be recorded.

Da der kohärenztomographische Sensor 21 fest an dem Faserlegekopf 11 angeordnet ist, wird beim Ablegen des Fasermaterials 12 durch Bewegen des Faserlegekopfes 11 auch der optische kohärenztomographische Sensor 21 gegenüber der Fasermaterialoberfläche 15 des bereits abgelegten Fasermaterials 14 verfahren. Dadurch können an einer Vielzahl von Oberflächenpositionen jeweils kohärenztomographische Messdaten durch den kohärenztomographischen Sensor 21 generiert werden, die dann schließlich zu dem dreidimensionalen kohärenztomographischen Bilddaten zusammengesetzt werden.As the coherence tomographic sensor 21st firmly on the fiber laying head 11 is arranged when the fiber material is deposited 12th by moving the fiber laying head 11 also the optical coherence tomographic sensor 21st compared to the fiber material surface 15th of the already deposited fiber material 14th proceed. As a result, coherence tomographic measurement data can be transmitted by the coherence tomographic sensor at a large number of surface positions 21st are generated, which are then finally combined to form the three-dimensional coherence tomographic image data.

Hierzu weist die Erfassungsvorrichtung 20 eine Datenverarbeitungseinheit 22 auf, die mit dem kohärenztomographischen Sensor 21 signaltechnisch in Verbindung steht und aus den kohärenztomographischen Messdaten dann die dreidimensionalen kohärenztomographischen Bilddaten erzeugt.To this end, the detection device 20th a data processing unit 22nd on that with the coherence tomographic sensor 21st is connected in terms of signal technology and then generates the three-dimensional coherence tomographic image data from the coherence tomographic measurement data.

Diese so von der Datenverarbeitungseinheit 22 erzeugten Bilddaten können dann in einem digitalen Datenspeicher 23 dauerhaft hinterlegt werden.This so from the data processing unit 22nd generated image data can then be stored in a digital data memory 23 stored permanently.

Des Weiteren weist die Erfassungsvorrichtung 20 eine Auswerteeinheit 24 auf, die eingerichtet ist, in Abhängigkeit von den dreidimensionalen kohärenztomographischen Bilddaten entsprechende Fehlstellen oder Fasermaterialeigenschaften des Fasermaterials erkennen zu können. Unter Zuhilfenahme der Informationen des zurückgestrahlten (reflektierten), ursprünglich kohärenten Lichts, können zusätzliche Daten über die Beschaffenheit und Distanz unterschiedlicher Materialschichten aufgezeichnet werden. Es ist somit möglich, durch eine geschlossene Oberfläche in das Innere einer Faserablage zu messen. Hieraus können sowohl geometrisch Tiefendaten wie auch die chemische Beschaffenheit eines Materials bzw. einer speziellen Schicht abgeleitet werden. Dies ist beispielhaft in 2 gezeigt.Furthermore, the detection device 20th an evaluation unit 24 which is set up to be able to recognize corresponding defects or fiber material properties of the fiber material as a function of the three-dimensional coherence tomographic image data. With the aid of the information from the reflected (reflected) light, which was originally coherent, additional data about the nature and distance of different material layers can be recorded. It is therefore possible to measure inside a fiber tray through a closed surface. From this, both geometric depth data and the chemical properties of a material or a special layer can be derived. This is exemplified in 2 shown.

Somit ist es möglich, den Porengehalt, Kristallisationsgrad, Lagenaufbau, Welligkeiten, etc. direkt im Faserlegeprozess zu messen und entsprechend reagieren zu können. Es wird auch möglich, den Konsolidierungsprozess für die Verarbeitung von thermoplastischen Matrixmaterialien oder die Permeabilität einer Trockenfasermaterialablage zu überwachen.This makes it possible to measure the pore content, degree of crystallization, layer structure, waviness, etc. directly in the fiber laying process and to be able to react accordingly. It also becomes possible to monitor the consolidation process for the processing of thermoplastic matrix materials or the permeability of a dry fiber material deposit.

3 zeigt exemplarisch einen Querschnitt eines kohärenztomographischen Scans für ein glasfaserverstärkter des Polymer. Es sind sehr gut die einzelnen Glasfasern (markiert durch Pfeile) sowie das dazwischenliegender Matrixmaterial (Harz) zu erkennen. Lufteinschlüsse oder und Ondulationen können direkt im Prozess ermittelt werden. Mithilfe der vorliegenden Erfindung wird somit die Möglichkeit einer automatisierten Inline-Inspektion komplexer Faserverbundbauteile direkt im Faserlegeprozess geschaffen. 3 shows an example of a cross section of a coherence tomographic scan for a glass fiber reinforced polymer. The individual glass fibers (marked by arrows) and the matrix material (resin) between them can be seen very well. Air inclusions or undulations can be determined directly in the process. With the help of the present invention, the possibility of an automated inline inspection of complex fiber composite components is created directly in the fiber laying process.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
FaserlegeanlageFiber laying plant
1111
FaserlegekopfFiber laying head
1212
FasermaterialFiber material
1313
KompaktierungsrolleCompaction roller
1414th
abgelegtes FasermaterialFiled fiber material
1515th
Oberfläche des abgelegten FasermaterialsSurface of the deposited fiber material
2020th
ErfassungsvorrichtungDetection device
2121st
kohärenztomographischer Sensorcoherence tomographic sensor
2222nd
DatenverarbeitungseinheitData processing unit
2323
digitaler Datenspeicherdigital data storage
2424
AuswerteeinheitEvaluation unit
100100
FormwerkzeugForming tool
110110
formgebende Werkzeugoberflächeshaping tool surface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (12)

Verfahren zum dreidimensionalen Erfassen mittels einer Erfassungsvorrichtung (20)von einem auf einem Werkzeug (100) abgelegten Fasermaterial (12) eines Faserverbundwerkstoffes, der das Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial aufweist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Aufnehmen von zumindest einem Teil des abgelegten Fasermaterials (12) mittels mindestens eines optischen kohärenztomographischen Sensors (21) einer bildgebenden Sensorik und Generieren von kohärenztomographischen Messdaten; - Erstellen von dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten des abgelegten Fasermaterials (12) in Abhängigkeit von den generierten kohärenztomographischen Messdaten mittels einer Datenverarbeitungseinheit (22).A method for three-dimensional detection by means of a detection device (20) of a fiber material (12) of a fiber composite material which is deposited on a tool (100) and which has the fiber material and a matrix material which embeds the fiber material, the method comprising the following steps: - Picking up at least part of the deposited fiber material (12) by means of at least one optical coherence tomographic sensor (21) of an imaging sensor system and generating coherence tomographic measurement data; - Creation of three-dimensional, coherence tomographic image data of the deposited fiber material (12) as a function of the generated coherence tomographic measurement data by means of a data processing unit (22). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erstellten dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten in einem digitalen Datenspeicher (23) hinterlegt werden.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the created three-dimensional, coherence tomographic image data are stored in a digital data memory (23). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Fehlstellen des Fasermaterials (12) und/oder eines aus dem Fasermaterial gebildeten Faserlaminates in Abhängigkeit von den dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit (24) erkannt werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that flaws in the fiber material (12) and / or a fiber laminate formed from the fiber material are detected by means of an evaluation unit (24) as a function of the three-dimensional, coherence tomographic image data. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Stufen, Überlappungen, Spalten, Verwerfungen, Welligkeiten, Lufteinschlüsse, Fremdkörper, Materialablösungen, Materialansammlungen, Materialfehler, Fehler auf Laminatebene und/oder chemische Defekte als Fehlstellen erkannt werden.Procedure according to Claim 3 , characterized in that steps, overlaps, gaps, warps, waviness, air inclusions, foreign bodies, material detachments, material accumulations, material defects, defects at the laminate level and / or chemical defects are recognized as defects. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes in Abhängigkeit von den dreidimensionalen, kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit (24) erkannt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that properties of the fiber composite material are recognized by means of an evaluation unit (24) as a function of the three-dimensional, coherence tomographic image data. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Porengehalt, ein Kristallisationsgrad, ein Lagenaufbau, ein Konsolidierungsgrad eines das Fasermaterial (12) einbettenden Matrixmaterials und/oder eine Permeabilität des Fasermaterials (12) als Eigenschaften des Faserverbundwerkstoffes erkannt werden.Procedure according to Claim 5 , characterized in that a pore content, a degree of crystallization, a layer structure, a degree of consolidation of a matrix material embedding the fiber material (12) and / or a permeability of the fiber material (12) are recognized as properties of the fiber composite material. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufnahme des Fasermaterials (12) der mindestens einen optische kohärenztomographische Sensor (21) der Erfassungsvorrichtung (20) gegenüber dem abgelegten Fasermaterial (12) verfahren wird und/oder das abgelegte Fasermaterial (12) gegenüber dem mindestens einen optische kohärenztomographische Sensor (21) bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that while the fiber material (12) is being picked up, the at least one optical coherence tomographic sensor (21) of the detection device (20) is moved with respect to the deposited fiber material (12) and / or the deposited fiber material (12) ) is moved with respect to the at least one optical coherence tomographic sensor (21). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine optische kohärenztomographische Sensor (21) der Erfassungsvorrichtung (20) zusammen mit einem Faserlegekopf (11) einer Faserlegeanlage (10) während des Ablegens des Fasermaterials (12) gegenüber dem bereits abgelegten Fasermaterial (12) bewegt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one optical coherence tomographic sensor (21) of the detection device (20) together with a fiber laying head (11) of a fiber laying system (10) during the laying down of the fiber material (12) opposite the already laid down fiber material (12) is moved. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Auswertung der kohärenztomographischen Bilddaten mittels einer Auswerteeinheit (24) ein oder mehrere Legeparameter der Faserlegeanlage (10) zur Ablage des Fasermaterials (12) angepasst werden.Procedure according to Claim 8 , characterized in that one or more laying parameters of the fiber laying system (10) for depositing the fiber material (12) are adapted as a function of an evaluation of the coherence tomographic image data by means of an evaluation unit (24). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft, die Heizleistung und/oder die Verfahrgeschwindigkeit als Legeparameter der Faserlegeanlage (10) angepasst werden.Procedure according to Claim 9 , characterized in that the contact pressure, the heating power and / or the travel speed are adapted as laying parameters of the fiber laying system (10). Faserlegeanlage (10) zum Ablegen von Fasermaterial (12) eines Faserverbundwerkstoffes, der ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial aufweist, auf ein Werkzeug (100) zur Herstellung eines Faserverbundbauteils, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage (10) eine Erfassungsvorrichtung (20) zum dreidimensionalen Erfassen des abgelegten Fasermaterials (14) und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.Fiber laying system (10) for depositing fiber material (12) of a fiber composite material, which has a fiber material and a matrix material embedding the fiber material, on a tool (100) for producing a fiber composite component, characterized in that the fiber laying system (10) has a detection device (20) for three-dimensional detection of the deposited fiber material (14) and for carrying out the method according to one of the Claims 1 to 10 is trained. Faserlegeanlage (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Faserlegeanlage (10) mindestens einen Roboter hat, an dem als Endeffektor ein Faserlegekopf (11) zum kontinuierlichen Ablegen von Fasermaterial (12) vorgesehen ist, wobei der mindestens eine optische kohärenztomographische Sensor (21) der Erfassungsvorrichtung (20) an dem Faserlegekopf (11) angeordnet ist.Fiber laying system (10) after Claim 11 , characterized in that the fiber laying system (10) has at least one robot on which a fiber laying head (11) is provided as an end effector for the continuous laying down of fiber material (12), the at least one optical coherence tomographic sensor (21) of the detection device (20) is arranged on the fiber laying head (11).
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