3D Metrology

Als neues Geschäftsfeld wurde das Thema "Metrology" in den näheren Focus gerückt.  Genauer gesagt "3D Metrology". Hierunter versteht man das digitale Erfassen von Bauteilgeometrien mittels eines Laser Scanners. 

Die fortschreitende Nutzung von 3D Geometrie in Forschung und Entwicklung, wie auch in privaten Bereichen erfordert die Bereitstellung  von Geometrie in dreidimensionaler Beschreibung. Wenn für diese Geometrie kein 3D Modell verfügbar ist, sei es weil dieses verlorengegangen ist, oder weil es zu der Erstellungszeit keine Technik hierfür gab, dann ist die nachträgliche Erfassung der Daten mittels eines 3D Laserscan heranzuziehen.

Im Folgenden sind einige Anwendungsfelder genauer beschrieben.

REVERSE ENGINEERING

Unter Reverse Engineering versteht man eine invertierte Entwicklungsreihenfolge. Normalerweise wird das 3D Modell digital und dient als Basis für alle in der Prozesskette zu extrahierenden Dokumente wie die Zeichnung, das NC Modell, das FEM Modells oder weiterer technologischen Abfolgen, aus welchen letztendlich das physikalische Teil entsteht. Beim reversen Arbeiten hingegen wird aus dem existenten physikalisch Modell das 3D Modell zurückgeführt. Hierbei wird das fertige Teil einem 3D Laserscan unterzogen, aus welchem nach mehreren Prozessschritten wieder ein 3D Modell entsteht. Hierbei ist zu berücksichtigen das dieses, "reverse" entstandene 3D Modell nur eine Näherung darstellt. Bei dem 3D Scan werden Punktewolken erzeugt. Nach automatischer, bzw. teilweise auch manueller Bearbeitung ergeben sich Flächen die als gute Näherung über diese Punktewolken gelegt werden.  Zu erwähnen ist auch, das die Punktewolken ebenfalls mit Abweichungen behaftet sind. In den meisten Fällen sind diese Näherungen aber ausreichend.

DIGITALES ERFASSEN VON UMGEBUNGSGEOMETRIE

Das Erstellen von Produkten die sich in eine existierende Umgebung einfügen sollen erfordert unter Umständen das Vorhandensein dieser Umgebung in digitaler Form. Da ein manuelles Messen aus Kostengründen und aus Gründen mangelnder Machbarkeit nicht realisierbar ist, bleibt nur noch das digitales Erfassen der Umgebung durch einen 3D Laser Scan. Je nach Situation kann die Güte der Genauigkeit in solch einem Fall ggf. reduziert werden. Eine solche Erfassung kann je nach der räumlichen Erstreckung u.U. in kurzer Zeit umgesetzt werden.

TAILORED SYSTEMS erstellt diese 3D Datenerfassung und bereitet die dreidimensionale Geometrie gemäß Anforderung auf. Als Endprodukt wird ein in den gängigen CAD Systemen lesbares Format bereitgestellt.

3D Laser Scan

Das Erfassen von einzelnen Messpunkten mittels des sog. taktilen Antastens ist ein langwieriger und bedingt durch die Vorgehensweise oftmals lückenhafter Prozess. Die Oberfläche des Bauteils ist meist der maßgebende Faktor bei der Auswahl des Tasterdurchmessers, wie zum Beispiel bei Gussteilen.

Viele Materialien können aufgrund Ihrer weichen Beschaffenheit überhaupt nicht angetastet werden. Dazu zählen vor allem Gummi, Schaumstoff und ähnliche weiche Stoffe. Für Geometriemessungen wird zusätzlich, bedingt durch die Dimension der Geometrie, oftmals ein zeitraubender Tasterwechsel nötig. Nach dem Abspannen des Bauteils ist eine weitere Erfassung von Messwerten nur noch sehr bedingt möglich.

Die vollflächige Erfassung eines Bauteiles ist mittels eines hoch performanten Laser triangulations-Sensors hier das Mittel der Wahl. Im Gegensatz zum taktilen Tasten oder taktilen Scannen ist das berührungslose Antasten eines Bauteiles wesentlich schneller und mit ungleich mehr Information versehen.

Hierbei wird das Bauteil mittels des Lasers einem Scan unterzogen, wobei die Bauteiloberfläche optisch erfasst wird und die gemessen Werte, mittels einer Software, direkt als Punktewolke im System dargestellt wird. Man kann hierbei Fehlstellen oder noch zu messende Bereiche leicht identifizieren.