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Entwickelt AI-basierte optische Messsysteme für Sprays, Tröpfchen und Partikel – von der Sonde bis zur Software.
ai-quanton GmbH
69514 Laudenbach, DeutschlandNeu auf Amplifa
Optische Messtechnik für Sprayforschung
Die ai-quanton GmbH entwickelt optische Messsysteme zur Charakterisierung von Tröpfchen, Partikeln und Sprays. Das Unternehmen fertigt Messhardware wie die Sonden LSS1 und LSS2 sowie die Kontroll- und Auswerteeinheiten ZEON und IMEA und entwickelt darauf abgestimmt Software für Messung, Visualisierung und Datenanalyse. Die Messtechnik basiert auf der Time-Shift-Time-of-Flight-(TSTOF-)Lichtstreutechnik, kombiniert mit klassischer und KI-gestützter Signalauswertung. Die Plattformen SprayQuantAI, ParticleTensorAI und SprayConeAI dienen der Analyse einzelner Tröpfchen sowie der Überwachung von Sprühprozessen, etwa bei Lackieranwendungen. Sondengeometrie, Arbeitsabstand, Detektorkonfiguration, Elektronik und Datenschnittstellen werden anwendungsspezifisch angepasst. Das 2013 als Ausgründung der TU Darmstadt registrierte Unternehmen sitzt in Laudenbach und kooperiert mit Universitäten, Forschungsinstituten und Industriepartnern.
- Standort
- Laudenbach
- Verfahren
- Optische Messsysteme für Tropfen, Partikel und Sprays (TSTOF-Lichtstreutechnik mit KI-Auswertung), SprayQuantAI® – Charakterisierung individueller Tropfen (Größe, Geschwindigkeit, Anzahl), ParticleTensorAI® – KI-basierte Tensoranalyse von Streulichtsignalen für, SprayConeAI® – webbasierte Bildanalyse von Sprühkegeln und Sprühbildern (Smartphone/Tablet/PC), AI-basierte Überwachung von Lack-Sprühprozessen (Lackzusammensetzung im Spray, Prozessüberwachung), Kalibrierungsfreie optische Durchmesser-/Radiusmessung rotationssymmetrischer Bauteile, Bestimmung von Durchsatz, Volumenstrom und Massenstrom von Partikeln (Patent DE102014211514B4), Entwicklung maßgeschneiderter Messhardware und Software (Sonden-, Detektor- und
- Werkstoffe
- Lack/Farbe (Paint droplets), Kohle-Monoethylenglykol-Slurry, Glasfasern (Filament Winding), Kohlenstofffasern (Filament Winding), Basaltfasern, Aramidfasern, Naturfasern, Time-Shift-Time-of-Flight-Lichtstreutechnik
- Gegründet
- 2013
- Branchen
- Automotive (Lackierung), Coating/Oberflächentechnik, Prozessindustrie, Forschung/Universitäten
- 01
Anforderungsanalyse der Messaufgabe
- 02
Optische Sensorik und Messhardware
- 03
Elektronik und Datenerfassung
- 04
Signalverarbeitung und KI-Modelle
- 05
Software, Visualisierung und Schnittstellen
- 06
Anwendungsspezifische Anpassung und experimentelle Validierung
Messaufgaben und Medien
Time-Shift-Time-of-Flight-Lichtstreutechnik
Inkohärente Lichtstreuung einzelner Tröpfchen liefert zeitlich aufgelöste Signale für Größe, Geschwindigkeit und Konzentration.
SprayQuantAI®
Charakterisiert einzelne Tropfen in Sprays und Strömungen (Größe, Geschwindigkeit, Anzahl) mit klassischer oder KI-basierter Auswertung.
ParticleTensorAI®
Analysiert Streulichtsignalfolgen als mehrdimensionale Tensoren, u. a. zur Klassifikation kohlebeladener Slurry-Sprays.
SprayConeAI®
Webbasierte Bildanalyse von Sprühkegeln und Sprühbildern von Smartphone, Tablet oder PC.
Schattentechnik zur Durchmessung
Kalibrierfreie optische Radius-/Durchmesserbestimmung rotationssymmetrischer Bauteile, z. B. beim Filament Winding, Messgenauigkeit ca. ±0,05 mm.
Standorte
Laudenbach
DEHauptsitz: Entwicklung Messhardware, Software und Datenanalyse
- Werkstoffe
- Farb-/Lacksprays, Slurry-Suspensionen, Emulsionen
- LSS1 optische Messsonde
- LSS2 optische Messsonde (2 Detektorkanäle)
- ZEON Kontroll-/Auswerteeinheit
- IMEA Kontroll-/Auswerteeinheit
Produktplattformen und Systeme
Einblicke in die Fertigung
Branchen
Verfahren & technische Grenzen
| Verfahren | Toleranz | Max. Bauteil | Gewicht | Losgröße | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|---|
| Optische Messsysteme für Tropfen, Partikel und Sprays (TSTOF-Lichtstreutechnik mit KI-Auswertung)Prüfung | – | – | – | – | Farb-/Lacksprays, Kohle-Monoethylenglykol-Suspension (Slurry), Milch, Kaffee, Emulsionen, Suspensionen |
| SprayQuantAI® – Charakterisierung individueller Tropfen (Größe, Geschwindigkeit, Anzahl)Prüfung | – | – | – | – | Sprays, Fluide |
| ParticleTensorAI® – KI-basierte Tensoranalyse von Streulichtsignalen fürPrüfung | – | – | – | – | Sprays, Tropfen, kohlebeladene Slurry-Sprays |
| SprayConeAI® – webbasierte Bildanalyse von Sprühkegeln und Sprühbildern (Smartphone/Tablet/PC)Prüfung | – | – | – | – | Sprays pneumatischer Zerstäuber, Handlackierung |
| AI-basierte Überwachung von Lack-Sprühprozessen (Lackzusammensetzung im Spray, Prozessüberwachung)Prüfung | – | – | – | – | Lack/Farbe, Coal-monoethylene glycol slurry |
| Kalibrierungsfreie optische Durchmesser-/Radiusmessung rotationssymmetrischer BauteilePrüfung | ±0,05 mm (Messgenauigkeit, Patentbeispiel) | Beispiel Bauteildurchmesser 400 mm | – | – | Glasfasern, Kohlefasern (carbon), Basaltfasern, Aramidfasern, Naturfasern, Harz-Laminate (Verbundwerkstoff) |
| Bestimmung von Durchsatz, Volumenstrom und Massenstrom von Partikeln (Patent DE102014211514B4)Prüfung | – | – | – | – | Partikel in Strömungen, Sprays |
| Entwicklung maßgeschneiderter Messhardware und Software (Sonden-, Detektor- undEngineering | – | – | – | – | – |
4 Anlagen & Maschinen
| Maschine | Hersteller / Modell | Anzahl | Arbeitsraum | Baujahr | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| Optische Messsonde | ai-quanton LSS1 | – | – | – | Laudenbach |
| Optische Messsonde (2 Detektorkanäle) | ai-quanton LSS2 | – | – | – | Laudenbach |
| Kontroll-/Auswerteeinheit | ai-quanton ZEON | – | – | – | Laudenbach |
| Kontroll-/Auswerteeinheit | ai-quanton IMEA | – | – | – | Laudenbach |
Zusatzleistungen
Referenzkunden
Geschichte und Technologieentwicklung
- 2012
Erster Prototyp auf der ACHEMA demonstriert; Ursprung im Forschungsprojekt an der TU Darmstadt (Dissertation Walter Schäfer zur TSTOF-Messtechnik)
- 2013
Unternehmen als ai-quanton offiziell registriert (Ausgründung von der TU Darmstadt)
- 2014
Patentanmeldung DE 10 2014 211 514 (Durchsatz, Volumen- und Massenstrom von Partikeln); 2017 erteilt, gemeinsam mit AOM-Systems
- 2015
Patentanmeldung DE 10 2015 101 639 (Auswertung zeitlich aufgelöster Intensitätsprofile)
- 2019
Reaktivierung und Wiederaufnahme der AI-Entwicklung (Azure Machine Learning, TensorFlow); Anmeldung der Marke ai-quanton
- 2020
Marke ai-quanton beim DPMA eingetragen
- 2023
Patentanmeldung DE 10 2023 110 189 (kalibrierfreie optische Durchmessung, gemeinsam mit DYNEXA); Patentanmeldung DE 10 2023 134 228 (KI-Modelle zur Apparatereduktion)
- 2024
Marke SprayQuantAI beim DPMA registriert; Publikation in Applied Optics; Patentanmeldung DE 10 2025 100 487 zur Lacktröpfchen-Zusammensetzung (mit Duale Hochschule Sachsen)
- 2025
Marke ParticleTensorAI beim DPMA registriert
- 2026
Marke SprayConeAI in Deutschland registriert; Publikationen u. a. in Photonics und JOT; Vortrag auf der Konferenz Car Body Painting 2026 mit ABB Robotics, WAGNER und ANEST IWATA