Bei der Qualitätssicherung in der industriellen Entwicklung und Fertigung haben sich optische Digitalisiersysteme für die Inspektion von Einzelblechen, bei der Zusammenbau-Analyse und auch beim Try-Out von Umformwerkzeugen sehr gut eingeführt.
Bisher konnten Blechteile aus zeitlichen Gründen durch taktile Messmaschinen nur an wenigen Stellen geprüft werden. Dagegen erfasst die optische 3D-Messtechnik die gesamte Bauteilgeometrie flächenhaft in einer hochauflösenden Punktewolke.
Der ATOS 3D-Digitalisierer wird dabei von Firmen wie BMW, Audi oder Volkswagen als präzise, schnelle und robuste Messlösung eingesetzt. Denn das System kombiniert hohe Messdatenqualität mit Flexibilität und kann nicht nur im Messraum sondern auch mobil vor Ort im Presswerk und rauen Produktionsumfeld eingesetzt werden. Dabei können für unterschiedliche Objektgrößen präzise 3D-Koordinaten erzeugt und komplette Mess- und Prüfberichte geliefert werden.
Bis vor kurzem konnte die Vermessung von scharfen Kanten nur mit berührenden Messtastern erfolgen, da sich diese mit optischen Digitalisiersystemen nur unbefriedigend vermessen ließen. Aufgrund der kompletten Entwicklung von Sensor, Mess- und Inspektionssoftware im eigenen Haus, konnte nun jedoch ein durchgängiges Konzept und ein sicherer Workflow speziell für die Blechinspektion entwickelt werden.
Geführte Feature-Erkennung Merkmale sicher vermessen
Typische Merkmale wie Lochbildmuster sowie Beschnitt- und Auffederung an Randkanten werden in ATOS mittels der „Guided Feature Measurement-Strategie“ vermessen. Anhand der zuvor vom CAD extrahierten Inspektionsmerkmale zeigt die Software dem Anwender die beste Sensorposition an, in der z.B. ein Langloch optimal vermessen werden kann. Auch scharfkantige Merkmale können dadurch zuverlässig mit Subpixel-Genauigkeit vermessen werden, wofür spezielle Algorithmen entwickelt wurden.
Messaufnahmen und Vorrichtungen
Eigenstabile Teile können mit dem berührungslos arbeitenden ATOS Digitalisierer ohne Halterungen vermessen werden, denn das Einschwenken der Messdaten in die CAD-Daten erfolgt kontrolliert anhand der RPS-Punkte. Wird ein Blechteil im freien Zustand und eingebaut digitalisiert, lassen sich Deformationen vermessen und visualisieren. Für die Vermessung von eingespannten Blechteilen eignen sich u.a. die Vorrichtungen nach dem RapidFit+ Verfahren. Dabei kann die Kalibrierung und Prüfung von Vorrichtungen ebenfalls mit dem ATOS 3D-Messsystem und dem GOM-Taster erfolgen.
Durchgängiges Konzept von Messplan bis Auswertung
Die ATOS-Software ermöglicht den Import von CAD-Formaten sowie von klassischen Messplänen wie Catia-List, DMIS, etc. Nach erfolgter Ausrichtung kann die Abweichung jedes Datenpunktes zum CAD bestimmt werden. Zusätzlich kann anhand der digitalisierten Messdaten eine vollflächige farbliche 3D Darstellung der Abweichungen erstellt werden.
Mit Inspektions-Schnitten können lokale Abweichungen analysiert werden. Bei der Kontrolle von Berandungen kann zwischen Normalabweichung (Auffederung) und Tangentialabweichung (Beschnitt) unterschieden werden. Neben dem flächigen Soll/Ist-Vergleich, der Trim & Springback- und Lochbildmustervermessung können mit dem System Bördelkanten sowie Spaltmaß und Bündigkeit (Gap & Flush) analysiert werden.
Die Ausgabe der Messergebnisse kann durch konfigurierbare Reports erfolgen. Neben Bilddarstellungen können alle Werte in Tabellen, Word, Excel oder HTML-Format exportiert werden.
Automatisierte Messzellen
Mit Robotern, Drehtischen und Linear-Verfahreinheiten lassen sich zudem flexible automatisierte Inspektionszellen realisieren, wie sie heute mehr und mehr gefordert werden, erklärt Dr. Carsten Reich, Produktmanager und Leiter des Automatisierungsteams bei GOM. Die vollflächige Bauteilvermessung erlaubt eine einfache gut/schlecht-Aussage. Weiter zeigt sie auch den Verlauf von Abweichungen für eine schnelle Beurteilung von Prozessen auf. Damit können potentielle Probleme frühzeitig erkannt und Prozesse korrigiert werden, was zu geringeren Produktionskosten und zu einer effizienten Qualitätskontrolle führt.
GOM Gesellschaft für Optische Messtechnik, Braunschweig
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