Die relaunchte Laserscanerlinie 400 von 3D Digital erzielt sowohl hohe Genauigkeiten für Teilegrößen von 5 bis 100 mm als auch für Objekte von 100 bis 2 000 mm. In Kombination mit einem Industrieroboter entsteht daraus der 3D Scan Inspector. Der 3D Scan Inspector ist ein flexibles, kontaktfreies Messsystem und wird in den unterschiedlichsten Bereichen zur berührungslosen Digitalisierung eingesetzt, um dabei dreidimensional die Form zur Überprüfung der Maßhaltigkeit zu erfassen oder, in anderen Anwenderbereichen, beispielsweise in der Modellentwicklung, um die Form selbst zu erfassen. Die hohe Leistungsfähigkeit und Flexibilität werden durch zwei wesentliche Eigenschaften des Systems gewährleistet:
Horst Bermpohl Geschäftsführer der 3D Scanworks GmbH
Der von einem Handhabungsroboter bewegte Laserscanner besitzt innerhalb eines großen Messvolumens eine große Bewegungsfreiheit mit 6 Positionierachsen.
D.h. zu den 3 üblichen X-, Y-, Z- Achsen kann der am Handgelenk des Roboters befestigte Scanner mit weiteren 3 beweglichen Achsen in die richtige Lage zum Messobjekt eingeschwenkt werden. Der Bediener hat damit alle Möglichkeiten zur bestmöglichen Positionierung des Scanners rund um das Messobjekt bei einer Vielzahl von Geometrien und Bauteilgrößen.
Die 7. Achse
Sind die Werkzeuge oder Werkstücke aber länger als der übliche Messbereich von 1,80 m wird der Roboter auf einen optional erhältlichen, linear beweglichen Verfahrschlitten gesetzt. Die 7. Achse minimiert so die erforderliche Anzahl Roboter.
Die mitgelieferte Steuerungssoftware erzielt, nachdem der Roboter die gewählten Positionen abgefahren hat, aus den automatisch im Rechner abgespeicherten Scans ein feingerechnetes genaues Gesamtbauteil, das der Benutzer am Bildschirm bereits betrachten und weiteren Bearbeitungsprozessen wie Prüfberichterstellung, Flächenrückführung usw. zuführen kann.
Schneller Robotermessplatz im Unternehmen
Die heute z.B. bei einem Gevelsberger Automobilzulieferer vorgenommene Digitalisierung des Ober- und Unterteils eines Schmiedegesenks verursacht auf einer CNC gesteuerten 3– achsigen Messmaschine einen Zeitaufwand von ca. 2 Tagen zur Erstellung einer Punktewolke. Die Digitalisierung mit dem Scan Inspector nebst Darstellung des Punkte- und Polygonmodells im Rechner mit bsp. 30 Einzelpositionen, bei der o.g. Geometrie, konnte trotz Detailreichtums des Messobjektes innerhalb von ca. 30 Minuten abgeschlossen werden. Die gleichzeitig erstellte Polygonisierung – mit der gleichen feinen Auflösung an steilen Wandungen – ermöglicht als nächsten Arbeitsschritt das Direktfräsen mit dem Ergebnis einer glatten Fräsoberfläche auch in steilen Bereichen. Mit der Messmaschine erzielt man in diesen steilen Bereichen eher einen zu groben Zeilenabstand, der eine manuelle Nachbearbeitung der rauen Fräsoberfläche nötig macht.
Qualitätskontrolle
Referenz CAD-Daten des Herstellers können in die Stapelberechnung mit einbezogen werden, so dass mit dem Inspect- Softwaremodul sofort verglichen und automatisch die Abweichungen als Falschfarbenbild am Rechner-Monitor angezeigt werden können. Das so erzeugte Polyedermodell kann leicht in das hauseigene CAD- System (bsp. Pro/E u.a.) eingelesen werden. Dort dient es als Schablone für die parametrische und spezifische Vorgehensweise des Konstrukteurs – gestützt auf dessen fachliches und produktspezifisches know how. Der Scan Inspector wurde speziell für den industrietauglichen und weitgehend wartungsfreien Einsatz entwickelt und bietet u.a. höchstmögliche Automatisierung für eine am Produktionsprozess entlang operierende Qualitätskontrolle. Hauptvorteil der 6– oder 7– achsigen dreidimensionalen Digitalisierung ist, dass zum Zeitpunkt der Messung die Strategie der Flächenerzeugung und Datenanalyse noch nicht bekannt sein muss. Der flexible Einsatz erlaubt Messungen an nahezu jedem Objekt. Das beinahe in Echtzeit generierte Ergebnis erlaubt eine Vielzahl von Auswertungen. Unter anderem gehören folgende Ergebnisdaten dazu:
Mehrfacher firmenweiter Nutzen
- direktes Fräsen auf Polygonen
- direktes Rapid Prototyping
- CAD Datenvergleich (Analyse zur Inspektion)
- Qualitätsprüfberichte (QS)
- Polygon- und Punktemodelle
- Kurven-, Flächenmodell
CAD-Datenformate STEP, IGES, VDA, STL, DXF, Inventor, Catia, Wavefront, VRML u.a.
Die digitalen Daten von Sanitärarmaturen, Entwicklungsmodellen aus Kunststoff oder Gips, Schmiedegesenken, Schmiedestücken sowie Spritzgussteilen und geblasenen Behältern wurden trotz der geometrischen Vielfalt innerhalb von 30 Minuten generiert.
QE 529
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