Präzise industrielle 3D-Messtechnik

Werkstoffe 06. 05. 2019
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Software, Maschinen und Anlagen für die industrielle und automatisierte 3D-Messtechnik von GOM

Die GOM Messtechnik GmbH entwickelt, produziert und vertreibt Software, Maschinen und Anlagen für die industrielle und ­automatisierte 3D-Koordinatenmesstechnik und 3D-Testing auf Basis von neuesten Forschungsergebnissen und innovativen Technologien. In den Forschungs- und Entwicklungsabteilungen in Braunschweig gestalten über 100 Ingenieure, Mathematiker und Naturwissenschaftler die Messtechnik der Gegenwart und Zukunft. Mit über 60 Standorten und einem Mitarbeiternetzwerk von mehr als 1000 Mess­technikspezialisten garantiert GOM eine fundierte Beratung sowie profes­sionellen Support und Service bei den Anwendern vor Ort in der jeweiligen Landessprache. In Schulungen, Konferenzen und Branchenworkshops vermittelt GOM darüber hinaus prozess- und messtechnisches Wissen. Auf der diesjährigen Control in Stuttgart vom 7. bis 10. Mai präsentierte GOM ­neueste Technologien im Bereich der optischen 3D-Messtechnik.

ATOS 5: Robuster Highspeed-3D-Scanne

ATOS 5 ist ein robuster Highspeed-3D-Scanner, der mit modernen Kamerasensoren und innovativer Mess- und Projektionstechnologie ausgestattet ist. Das ATOS-System liefert besonders schnell und präzise dreidimensionale Messdaten, so dass Konstruktions- und Fertigungsabläufe optimiert und verkürzt werden können. ATOS 5 ist in zwei Varianten erhältlich und erfasst acht oder zwölf Millionen Punkte pro Messung.

ATOS 5 in der Anwendung

 

Der Highspeed-3D-Scanner überzeugt durch Vielfalt und wird in zahlreichen Branchen für die Bauteilmessung eingesetzt, beispielsweise für Bleche, Werkzeuge und Formen, Turbinenschaufeln, Prototypen oder Spritz- und Druckgussteile. Vollflächige 3D-­Messdaten ermöglichen eine umfassende Prozess- und Qualitätskontrolle, indem der 3D-­Scanner versteckte Fehler visualisiert und damit den Produktionsprozess beschleunigt. Die ­helle Lichtquelle des ATOS 5 basiert auf schmalbandigem, blauen LED-Licht. Selbst bei störendem Umgebungslicht liefert der 3D-Scanner auf diese Weise hochpräzise, rückverfolgbare 3D-Oberflächendaten. Mithilfe des Triple Scan Prinzips werden schwer zugängliche Objektbereiche in kurzen Messzeiten erfasst. Das System zeigt seine Stärke insbesondere bei der Messung von unkonventionellen und glänzenden Oberflächen, feinen Strukturen und Kanten.

ATOS 5 erzielt im Messablauf Aufnahmen von 0,2 Sekunden pro Scan. Er verfügt über eine schnelle und störungsfreie Datenübertragung durch Lichtwellenleiterkabel und in Kombination mit einer intelligenten Sensorkommunikation und der Umgebungs­unabhängigkeit führt dies zu einem sich vollständig selbstüberwachenden und in der Produktionsumgebung einsetzbaren System. Maximale Effizienz bei der Messung und Inspektion von Bauteilen erreicht der ATOS 5 Sensor dabei in der automatisierten Anwendung in Form der ATOS ScanBox.

ATOS Capsule: Optische Präzisionsmessmaschine

ATOS Capsule ist eine optische Präzisionsmessmaschine zur vollflächigen Erfassung und Inspektion von konturbehafteten Bauteilgeometrien. Das Streifenprojektionssystem wird seit einigen Jahren erfolgreich in der serienbegleitenden Qualitätssicherung von kleinen bis mittelgroßen Bauteilen eingesetzt und zeichnet sich durch hohe Präzision bei feinen Details aus. ATOS Capsule ist in zwei Varianten mit unterschiedlichen Detailstufen erhältlich und erfasst acht oder zwölf Millionen Punkte pro Messung.

Atos Capsule

 

In vielen Branchen verändert die Mikrosystemtechnik Produkte. Mikrobauteile nehmen in der Informations- und Kommunikationstechnologie, der Medizin und der Automobilindustrie einen immer höheren Stellenwert ein. GOM reagiert mit einem weiteren, auf Kleinststrukturen angepassten Messbereich für den ATOS Capsule auf diese Anforderung. Damit können vor allem bei Mikrospritzgussbauteilen aus Kunststoff Strukturen im Bereich von 10 µm aufgelöst werden.

ATOS Capsule vereint bewährte GOM-Technologien wie die Blue Light Technology und das Triple Scan Prinzip mit einer Gehäusekonstruktion, die Staub- und Spritzwasserschutz für den industriellen Einsatz bietet. Die GOM-Software ermöglicht die Netzbear­beitung, Inspektion und Auswertung sowie Analyse und das Reporting der Daten. Dabei werden neben Flächenabweichungen zum CAD auch automatisch Form- und Lagetole­ranzen sowie Detailinformationen abgeleitet. In der standardisierten Messmaschine ATOS ScanBox wird ATOS Capsule automatisiert zur Messung und Inspektion eingesetzt. Die ATOS ScanBox ist eine komplette optische 3D-Messmaschine, die von GOM für die effiziente Qualitätskontrolle im Produktions- und Fertigungsprozess entwickelt wurde. Für unterschiedliche Bauteilgrößen und Anwendungen stehen dabei flexible und teils mobile Lösungen zur Verfügung. Mit der photogrammetrischen Erweiterung Plus Box lassen sich in der ATOS ScanBox auch größere oder mehrere Bauteile gleichzeitig mit einer höheren Gesamtgenauigkeit messen.

ATOS Compact Scan in ­neuer 8-Megapixel-Variante

Mit ATOS Compact Scan 8M führt GOM ein neues Einstiegsmodell seines ­bewährten mobilen 3D-Messsystems für Scan- und Analyseaufgaben in der industriellen Qualitätssicherung ein. Häufig wird das ­kompakte ATOS-System direkt am Messobjekt angewandt, ohne dieses vorher in einen Messraum transportieren zu müssen. In der Modellreihe ATOS Compact Scan verbessert GOM mit der neuen 8-Megapixel-Variante insgesamt die optische Qualität. Für Anwender mit Bedarf an hochpräzisen Darstellungen von Oberflächenstrukturen ist bereits seit 2018 die hochauflösende Systemvariante mit 12-Megapixel-Kamera erhältlich.

ATOS Compact Scan unterstützt alle Messbereiche von 40 mm2 bis 1200 mm2. Daher eignet sich das System für die Vermessung und Inspektion von kleinen bis großen Bauteil- und Objektgrößen. Das komplette Scan-Kit inklusive 3D-Scanner und allem Zubehör passt in einen Reisekoffer und ist vor Ort ­innerhalb von kurzer Zeit messbereit. Um große und schwere Objekte direkt in der Gießerei oder Werkstatt zu vermessen und zu inspizieren, ist das flexible Messsystem daher auch geeignet.

Die GOM-Software bietet für den ATOS Compact Scan 8M nicht nur eine intuitive grafi­sche Benutzeroberfläche und vielseitige Auswertungsoptionen für 3D-Messdaten. Vielmehr unterstützt die Auswertesoftware eine effiziente Qualitätskontrolle und Analyse der Fertigungsprozesse auch durch den kostenfreien 3D-Viewer: Mithilfe dessen können Datensätze und Messberichte unkompliziert zwischen Kunden und Projektbeteiligten ­geteilt werden.

Virtual Clamping: neues ­Verfahren zum spannungsfreien Messen

Das Messen von Kunststoff- und Blechbauteilen ist oft komplex und mit hohem Aufwand und hohen Kosten verbunden. Durch gängige Formgebungsverfahren wie Spritzguss und Blechumformung entstehen bei den Bauteilen Abweichungen zur Soll-Vorgabe. Um diese Abweichungen beim Messen auszugleichen und die Einbausituation zu simulieren, mussten Bauteile bislang in aufwendige Messvorrichtungen eingespannt werden. GOM kann diesen Messvorgang mit einer neu entwickelten Technologie, dem Virtual Clamping, künftig stark vereinfachen.

Messmaschine für die automatisierte Messung und Inspektion

 

Mit einem neuen Modul der GOM-Software ist es möglich, vom realen Bauteil im ungespannten Zustand den gespannten Zustand zu errechnen. Das Ergebnis sind Messdaten, die mit dem eingespannten Bauteil exakt vergleichbar sind. Aussagen zum tatsächlichen Verzug oder Aufsprung können zusätzlich getroffen werden, ohne einen weiteren Messvorgang anzuschließen. Der virtuelle Spannvorgang erfolgt auf Basis der Messdaten und unter Verwendung einer FEM-­basierten Berechnungsmethode. Eine neue universelle Halterung bietet in Kombination mit einer Gewichtskraftkompensation den entscheidenden Vorteil, dass sogar nicht eigensteife Bauteile unabhängig von der realen Einbaulage gemessen werden können.

Auch bei Messungen mit dem industriellen Computertomografen GOM CT bietet ­Virtual Clamping einen wichtigen ­Lösungsbeitrag. Da in dieses Messsystem keine Spannvorrichtung integriert werden kann, können kleine Bauteile mit optisch schwer zugänglichen Geometrien mit der neuen Technologie schnell und präzise vermessen und inspiziert werden.

Text zum Titelbild: Atos Capsule in der Anwendung

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