3D-Multisensor-System

Lückenlose 3D-Vermessung großer Bauteile in wenigen Sekunden

Lückenlose 3D-Vermessung großer Bauteile in wenigen Sekunden

Das neue 3D-Multisensor-System ZScan von senswork ermöglicht das lückenlose 3D-Scanning großer Bauteile. Das modulare Konzept erlaubt eine direkte Integration in die Fertigung zur schnellen Bewertung der Maßhaltigkeit.

Produktionsbegleitende 3D-Bauteilvermessungen finden insbesondere an großen Bauteilen meist offline in Messräumen statt. Erfahrende Messtechniker bestimmen die Maßhaltigkeit der Bauteile und melden die Information der Produktion. Großer Nachteil an diesem Verfahren ist die lange Messdauer sowie der hohe zeitliche Versatz von der Bauteilentnahme bis zur Datenerfassung.

Speziell in Verbindung mit Koordinaten-Messgeräten (KMGs) scheidet eine 100-Prozent-Prüfung aufgrund der langen Messzeiten aus. Für manche Produktionsprozesse ist jedoch eine 100-Prozent-Prüfung oder eine Inline-Prüfung notwendig, um Ausschuss schnellstmöglich zu erkennen.

senswork, Experte für industrielle Bildverarbeitung, bietet jetzt mit ZScan ein Multisensor-System, das produktionsnah eingesetzt werden kann. Dank mehrerer Triangulationssensoren mit freier räumlicher Anordnung ermöglicht das System eine nahezu abschattungsfreie Erfassung und 3D-Vermessung großer Bauteile.

Die Technologie besteht aus einer hochpräzisen Linearachse und einem Multisensor-Kopf mit bis zu acht Profilscannern. Durch die Neigung der Sensoren sowohl quer zu Transportrichtung als auch in Transportrichtung sowie das Flippen von Sensoren zueinander können auch optisch schwer zugängliche Bereiche wie Hinterschneidungen oder Schattenbereiche erfasst werden.

Dank der Anordnung der Sensoren ergibt sich eine freie Punktewolke mit beliebiger räumlicher Anordnung und Dichte der Punkte. Vergleichbar ist diese Punktekonstellation mit den angetasteten Punkten eines KMGs, die Anzahl der Messzahl liegt jedoch um ein Vielfaches höher als beim KMG. Die Scanzeit je Bauteil liegt bei rund 5 Sekunden. Pro Scan werden bis zu 20 Millionen Messpunkte erzeugt und verarbeitet.

Die einzigartige Kalibrierung ermöglicht eine freie räumliche Anordnung von bis zu acht Sensoren. Mit den eigens entwickelten Kugel-Targets lassen sich Sensoren mit freier räumlicher Anordnung kalibrieren und die Scandaten der Scanner räumlich zusammenführen. Dadurch werden Abschattungen vermieden.

Die schnelle Verarbeitung der 3D-Daten erfolgt in VisionCommander 3D. Sei es der Vergleich gegen CAD, die Bestimmung von Volumina oder die Detektion von Verformungen oder Defekten.

Durch diese neue Art der prozessbegleitenden 3D-Vermessung werden aktuell aufwendige, taktile Messungen deutlich einfacher. ZScan ermöglicht neue Anwendungen in der Fertigung, die bisher nur im Messraum möglich sind. In der Herstellung von Aluminium-Druckgussteilen für die Automobilindustrie erfasst das System RPS-ausgerichtete Messpunkte am Bauteil, um es anhand dieser Messdaten nachzurichten. Teure Gage-Chek-Lehren werden damit schon bald der Vergangenheit angehören.

 

Diese Entwicklung hat sich für den AMA Innovationspreis 2021 beworben.

SENSOR+TEST 2021 Special