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26.10.2017

Exakte Digitalisierung, Vermessung und Inspektion von Karosserieblechteilen, Werkzeugen und Bauteilen

Mit einer automatisierten Roboter-Messzelle mit optischem Mess-System verbessert Schuler nun die Qualität von Karosseriewerkzeugen und beschleunigt den Try-out

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Durch eine automatisierte Roboter-Messzelle mit optischen 3D-Messsystem verbessert Schuler nun die Qualität von Werkzeugen und beschleunigt die Einrichtung.

Bei der Vermessung von Karosserieblechteilen kommt bislang vor allem die herkömmliche taktile Messtechnik zum Einsatz. Dabei werden einzelne Punkte an der Oberfläche angetastet, aus denen sich Rückschlüsse auf die Maßhaltigkeit des Bauteils ziehen lassen. Da bei dieser Messmethode lediglich wenige Einzelpunkte ausgewertet werden, können Bauteilgeometrien nur unvollständig fgeprüft werden. Schuler verfügt daher seit wenigen Monaten über eine automatisierte Roboter-Messzelle mit einem optischen Messsystem.

Der 3D-Scanner der Firma GOM liefert hoch aufgelöste 3D-Koordinatenmessdaten von Karosserieblechteilen und Werkzeugen. Mittels des neuen Messsystems kann Schuler Bauteile bis zu einer Größe von Seitenteilen vollständig und in kurzer Zeit auf Form und Maßhaltigkeit prüfen. Ebenso ist der vollflächige Abgleich zur Soll-Geometrie möglich.

„Weil wir nun die gesamte Bauteil-Geometrie auf einmal messen können, beschleunigen wir die Einrichtung der Werkzeuge deutlich“, erklärt Schuler-Geschäftsführer Udo Binder, der den Werkzeugbau leitet. „Dank der hohen Qualität der Messdaten verbessern wir auch die Qualität unserer Werkzeuge und benötigen weniger Korrekturschleifen. Darüber hinaus können wir die Werkzeuge selbst einscannen, digitalisieren und mit den Daten aus der Konstruktion abgleichen.“

Um das Bauteil räumlich zu erfassen, projiziert der Mess-Sensor ein präzises Streifenmuster auf die Objektoberfläche, welches von zwei Kameras nach dem Stereokameraprinzip erfasst wird. Da die Strahlengänge beider Kameras und des Projektors durch die Kalibrierung vorab bekannt sind, lassen sich 3D-Koordinatenpunkte aus den drei unterschiedlichen Strahlenschnitten berechnen. Dieses Triple-Scan-Prinzip bietet unter anderem Vorteile bei der Messung reflektierender Oberflächen.

Die innovative Messtechnik eignet sich besonders für komplizierte Strukturteile wie Längsträger und B-Säulen oder für Außenhautteile wie Türen, Front- und Heckklappen, Dächer und komplette Seitenwände. Sie erlaubt eine lückenlose Erfassung der Bauteilgeometrie, was sowohl die Phase der Werkzeugherstellung beschleunigt als auch die Qualität in der Serienproduktion sichert. Über die gesamte Prozesskette hinweg sind dabei Veränderungen beispielsweise mittels eines Soll-/Ist-Vergleiches als Falschfarbendarstellung auf einem Bild schnell darstellbar und einfach zu interpretieren.

Die punktuelle Vermessung von Bauteilen mittels taktiler Messverfahren ist zwangsläufig immer lückenhaft und erfordert gegebenenfalls weitere Messdurchgänge; zudem müssen Flächen aufwändig mit einemCAD-Arbeitsplatz erstellt werden. Im Gegensatz dazu ist durch die vollständige und flächenhafte Erfassung bei der optischen Messtechnik das digitalisierte Bauteil jederzeit an jeder beliebigen Stelle auswertbar.

Für die Flächenrückführung lassen sich die erzeugten Daten als STL-Polygonnetze auslesen und imCAD weiterverarbeiten. Ebenso ist bei der Werkzeug-Nachbearbeitung das direkte CNC-Fräsen auf dem STL-Datensatz möglich. Durch die 3D-Messdaten lässt sich auch die eingesetzte Simulationssoftware validieren und optimieren. Dadurch beschleunigt und verbessert sich die Entwicklungsarbeit künftiger Werkzeuge.

Die optische Roboter-Messzelle ist mobil einsetzbar, sowohl an anderen Standorten von Schuler als auch bei Kunden.


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