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Lichtgeschwindigkeit

20.000 Punkte pro Sekunde mit Lasersensor auf der Messmaschine
Lichtgeschwindigkeit

Die Metris Laser-Sensoren können Tausende von Punkten pro Sekunde erfassen und dadurch die Zeiten der Digitalisierung und Messung drastisch reduzieren. Eine Lasersonde kann die erforderliche Messzeit für hochkomplexe Freiform-Komponenten von einigen Stunden – manchmal sogar Tagen – bis auf einige Minuten senken. Das Laser-Scanning gibt als Ergebnis eine Punktwolke von dreidimensionalen Punkten, die nachträglich sowohl für das Reverse Engineering der Oberfläche als auch für den Vergleich mit dem Modell CAD 3D des Werkstücks verarbeitet werden.

Metris kann komplette Lösungen mit Sensoren, Messsoftware und Reverse Engineering liefern. Die Zusammenarbeit mit DEA sieht die Integration der Metris Systeme auf unseren Messmaschinen vor und hat kürzlich wichtige und namhafte Installationen bei wichtigen Kunden im Bereich der Automobil- und Luftfahrtindustrie sowie der Energieerzeugung hervorgebracht.

Optisch oder Taktil?
Der Vorteil eines taktilen Sensors ist sicherlich von seiner Fähigkeit dargestellt, Einzelpunkte mit einem hohen Grad Präzision zu erfassen. Die neuesten Trends zeigen immerhin zahlreiche Vorteile des Laser-Scanning.
Die Geometrie der Gebrauchsgegenstände wird immer komplexer und weist oft Freiformflächen auf, deren zuverlässige und genaue mathematische Beschreibung das Erfassen von riesigen Mengen Punkte benötigt. Die für das Scanning einzelner Punkte dieser Komponenten erforderliche Zeit kann daher enorm steigen – Tage oder manchmal sogar Wochen für komplizierte Teile – und benachteiligt daher die Effizienz des ganzen Prozesses. Es werden immer neue Materialien bei den Gebrauchsgegenständen eingesetzt. Das Messen der Oberfläche von flexiblen oder zerbrechlichen Materialien kann auch unmöglich mit den traditionellen taktilen Sensoren sein. Sie würden eine Auszackung erzeugen, die die allgemeine Genauigkeit reduziert oder das Teil beschädigt.
Grundsätze des Laser-Scanning
Das Laser-Scanning ist eine relativ neue Technologie, die ermöglicht, die oben erwähnten Probleme zu lösen und eignet sich optimal für die aktuellen Anforderungen der Qualitätskontrolle und Reverse Engineering. Die Laser-Scanning-Systeme projizieren einen Streifen strukturierter Laserlicht auf die Werkstückoberfläche. Eine im Sensor eingebaute Kamera empfängt per Triangulation die reflektierte Laserlicht und verarbeitet die Abstands- und Profiländerungen. Das Bild der Linie wird dann in 3D-Punkte konvertiert.
Vorteile des Laser-Scanning
Die Lasersensoren können große Werkstücke rasch messen und erzeugen eine viel höhere Anzahl Datenpunkte als Taster, ohne genaue Positionierungen oder Aufspannungen zu erfordern. Da der physische Kontakt mit dem Werkstück entfällt, entfallen auch alle Probleme, die das Drücken von weichen Materialien oder das Erfassen von sehr kleinen oder komplexen Details hervorrufen. Die Lasersensoren können auch für die automatische Abnahme großer Mengen Werkstücke programmiert werden. Der Bediener ist immer frei, mit Hilfe automatischer Werkzeugwechsler vom Lasersensor auf den konventionellen taktilen Sensor zu schalten und dabei kann er alle ursprünglichen Funktionalitäten der Messmaschine aufrechterhalten.
Metris Sensoren für jede Anwendung
Metris bietet unterschiedliche Sensortypen, die unterschiedliche Aufgaben bewältigen. Der Laserstreifensensor LC50 wird typisch für das Scanning von großvolumigen Komponenten mit großer Geschwindigkeit eingesetzt. Die 50 mm Breite des Laserstreifens ermöglicht die schnelle Digitalisierung der Oberflächen. Der kleinere Sensor LC15 hat ein geringeres Sichtfeld von 15 x 15 mm und er ist besonders geeignet für kleine und genaue Details wie elektronische Komponenten, Mobiltelefone, kleine Turbinenschaufeln, usw.Der Sensor XC ist ein patentiertes superschnelles System mit Mehrfach-Lichtstreifen, das das effizientere Scannen von geometrischen Elementen wie Bohrungen, Langlöchern, Spalten und Stufen – typisch in den Anwendungen im Automobilbereich – ermöglicht. Eine höhere Geschwindigkeit und erhöhte Flexibilität zum echten 3D Messen wird dadurch erzielt, dass man auf den Einsatz einer motorisierten sechsten Achse verzichtet. Typische Anwendungen in denen das Laser-Scannen besonders vorteilhaft ist, sind beispielsweise das Messen von Blechteilen, Motorteilen, Fensterscheiben, Turbinenschaufeln, Mobiltelefonen, elektronischen Komponenten und viele andere. Heutzutage werden sogar komplette Autokarosserien digitalisiert.
Die Bearbeitung der Punktwolke
Das Laser-Scannen ist insbesondere für zwei Anwendungen geeignet und zwar das Reverse Engineering und die komplette Werkstückprüfung. Diese beiden Verfahren sind in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, Energieerzeugung, Unterhaltungselektronik, elektromedizinischen Geräten und Verbrauchsgütern zu finden.
Durch die Vollständigkeit der erfassten Daten kann die mathematische Rekonstruktion auch von sehr komplizierten Teilen kann in wenigen Stundern durchgeführt werden. Paraform, die Lösung von Metris für das Reverse Engineering, konvertiert die Punktwolke in Kurven, NURBS-Flächen oder Körpern, die dann auch von CAD/CAM Anwendungen für die Konstruktion oder die Fertigung eingesetzt werden können.
Eine noch bedeutendere Anwendung ist die Abnahme der Erstteile in der Fertigung. CADCompare, die Metris Lösung für die Überprüfung von 3D Oberflächen, kann die erfasste Oberfläche mit dem ursprünglichen CAD-Modell superschnell ausrichten und vergleichen. Das Ergebnis ist ein Plottbild des Werkstücks, in dem die Oberfläche unterschiedliche Farbenabstufungen je nach dem Umfang der Abweichung vom Soll-Modell aufweist. Dieses Verfahren ist viel leistungsfähiger als jede andere Art Maßkontrolle, die mit den taktilen Sensoren durchgeführt wird. Daher eröffnet das Laserscannen eine neue Welt Möglichkeiten für die Industrie, indem es Konstruktion, Prototyping, Vorserie und Fertigung vereinfacht und beschleunigt. Zusätzlich kann man detailliertere Informationen über die Qualität des Fertigproduktes gewinnen und dadurch die Optimierung der Fertigungskosten und eine erhöhte Zufriedenheit des Kunden erzielen.
QE 506
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