3D-Qualitätskontrolle einer Autotür. 3D-Farbvergleich mit Abweichungsbeschriftungen.

3D-Qualitätskontrolle

ScanKamera und ScanArm

Alles andere - als oberflächlich.

Unsere optischen 3D-Scanner erfassen die vollständige Form von Ihren Bauteilen. 

Für die 3D-Qualitätskontrolle einer „Tür Baugruppe“ werden unterschiedliche Analysemöglichkeiten effektiv eingesetzt.

Aufgabenstellung:

  • RPS-Ausrichtung
  • Definition von Bezügen
  • Auswertung nach Form & Lage entsprechend  DIN EN ISO 1101 - GPS -
  • Soll-Ist-Vergleich über das gesamte Bauteil (Farbvergleich/Flächentoleranzen)
  • Abweichungen an definierten Sollpunkten
  • Auswertung von Beschnittpunkten
  • Auswertung von Bördelkantenpunkten
  • Auswertung in Schnitten (Farbvergleich)
  • Auswertung in Schnitten (Toleranzband über Flächentoleranzen)
  • Auswertung von 2D-Elementen - Abstände (Messschieber)
  • Auswertung von 2D-Elementen Radien, Abstände, Winkel (Profillehre)
  • Dokumentation in einem Prüfmerkmalsplan (PMP)

Ausrichtung:

Die grundsätzliche Voraussetzung jeder Analyse ist die Ausrichtung. Eine "Ausrichtung" ist die Operation, um digitalisierte 3D-Koordinaten einer Punktwolke in das gleiche Ausgangskoordinatensystem, z.B. einen CAD-Solldatensatz, zu überführen. Hierzu können verschiedene Ausrichtmethoden, wie z.B  flächen-best-fit, Ausrichtung über ein ReferenzPunktSystem (RPS-Punkte) oder eine Ausrichtung über Bezüge angewendet werden.

Die Ausrichtung der „Tür Baugruppe“ erfolgt in zwei Schritten. Zunächst wird die Punktwolke über die Ausrichtmethode „flächen-best-fit“ in das Soll-Koordinatensystem "eingeschwommen". Im zweiten Schritt überführt eine RPS-Ausrichtung mittels einem 3-2-1 Algorithmus die Punktwolke stringent in das vorgegebene 3D-CAD-Koordinatensystem. Die RPS-Punkte werden aus der Punktwolke erzeugt und sind durch 3 Flächenpunkte Bezug „A“ (Y-Richtung), einen Kreis Bezug „B“ (X- und Z-Richtung) und einen Langloch Bezug „C“ (Z-Achse) festgelegt. 

Form und Lage - entsprechend  DIN EN ISO 1101 - GPS -  Geometrische Produktspezifikation:

Form-und Lagetoleranzen ist ein Mittel zur Festlegung der Konstruktions- und Zeichnungsanforderungen in Bezug auf die tatsächliche Funktion und Beziehung von Baugruppen. Die funktionalen und konstruktiven Anforderungen werden bei der 3D-Qualitätskontrolle entsprechend den Form-und Lagetoleranzen ausgewertet. Die Auswertung über Form-und Lagetoleranzen erfolgt über geometrische Toleranz-Zonen, in denen ein gemessener Wert liegen soll. Die Interpretation der ausgewerteten Größen ist einfach - das Ergebnis ist i.O (in Ordnung) oder n.i.O (nicht in Ordnung).

Die Frage: „Ob sich eine Tür einfach in die Karosserie einfügt?", lässt sich über die Position der Scharnierlöcher effektiv klären. Hierzu werden die vier Scharnierbohrungen auf Ihrer Position zu den vorgegebenen Bezügen überprüft.

Soll-Ist-Vergleich:

Ein flächenhafter Soll-Ist-Vergleich ist die visuelle Darstellung der 3D-Abweichungen. Eine 3D-Abweichung ist die Entfernung zwischen einem Messpunkt und seiner zugehörigen CAD-Oberfläche. Die Darstellung der 3D-Abweichungen in einer Farbkarte ermöglicht einen schnellen optischen Eindruck. Die Farbskala kann individuell angepasst werden. Eine Darstellung über definierte Oberflächen-Toleranz-Zonen ermöglicht eine Darstellung in i.O (in Ordnung) oder n.i.O (nicht in Ordnung).

Abweichungen an definierten Soll-Punkten:

Für eine detaillierte Analyse ermöglichen Vergleichspunkte dem Nutzer eine exakte und wiederholbare Abweichungsanzeige zu definierten Soll-Punkten auf dem CAD. Die Ergebnisse sind äquivalent zu den gemessenen Werten einer taktilen Koordinatenmessmaschine interpretierbar. Wobei die Auswertezeit unabhängig von der Anzahl der definierten Soll-Punkte ist. 

Abweichnungen an Berandungen:

Die Auswertung von beschnittenen oder gebördelten Kanten erfolgt über einen Kanten- und einen Bezugspunkt in einem definierten Abstand von der Kante. Somit wird die Kante, wie aber auch die Rückfederung des Bauteils, bewertet.

Soll-Ist-Vergleich über definierte Schnitte:

Schnitte werden für eine Vielzahl von Auswertungen verwendet. Messschieber, Profillehren oder Spalt- und Bündigkeitsmessungen. Somit werden verschiedene Messwerkzeuge aus der Werkstattumgebung in die 3D-Welt übertragen.