Digitaler Abziehstein & Master

Mit der neuesten Version von 3DInspect stehen Funktionen zur Oberflächeninspektion, die bisher nur komplexen Systemlösungen vorbehalten waren, jetzt auch kleineren Betrieben und Anwendern zur Verfügung. Damit ist es möglich, flexible Auswertungen ohne komplizierte Einrichtung der Software durchzuführen. Werkzeuge wie der Digitale Abziehstein und der Digitale Master haben sich bereits im industriellen Alltag bewährt und stehen nun auch für die Software zur Verfügung. Eine Oberflächeninspektion durchläuft normalerweise vier Prozessschritte.

Schritt 1: Datenvorverarbeitung

Zunächst muss die vom Sensor erfasste 3D-Punktewolke korrekt ausgerichtet werden. Damit lassen sich z.B. wechselnde Bauteilpositionen korrigieren, sodass die Punktewolke für die Auswertung immer wiederholbar an der gleichen Stelle liegt. Außerdem ist es möglich, sie vor der Auswertung zu optimieren, Filter anzuwenden, irrelevante Punkte wegzuschneiden oder Schnitte zu setzen. Die Datenvorverarbeitung muss nicht für jedes Messobjekt neu konfiguriert werden, sondern läuft nach der einmaligen Einrichtung vollautomatisch ab.

Schritt 2: Formabzug

Daraufhin erfolgt der Formabzug, bei dem aus der Grundform eine Ebene wird. Dies ist notwendig, damit z.B. die Erkennung lokaler Abweichungen auf Toleranz-behafteten Flächen möglich ist. Dafür stehen drei Funktionen zur Verfügung:

• Digitaler Abziehstein: Die Verwendung eines Digitalen Abziehsteins eignet sich sowohl für die schnelle Einzelteilprüfung als auch für die Inspektion von Serienteilen. Das Werkzeug simuliert die Funktion eines klassischen Abziehsteins, wie er im Karosseriebau eingesetzt wird. Eine inhomogene Oberfläche (Beule…) zeigt sich als Abstand zum aufliegenden Abziehstein. Subjektive Fehler werden dabei minimiert, da die Richtung und der simulierte Anpressdruck konstant bleiben. Anwendung findet der Digitale Abziehstein u.a. bei der Inspektion von Blechteilen in der Automobilfertigung. Mit der Software lassen sich sowohl größere Abweichungen als auch kleine Dellen oder Beulen auf der Oberfläche sichtbar und quantitativ prüfbar machen.
• Digitaler Master: Eine weitere Möglichkeit ist das Anlernen eines Digitalen Masters, der aus den Datensätzen mehrerer Gutteile generiert wird. Von diesem Digitalen Master werden anschließend die Messdaten des zu prüfenden Bauteils abgezogen, um Abweichungen sichtbar zu machen. Ein Vorteil liegt darin, dass durch das Training die Varianz innerhalb der Gutteile berücksichtigt wird. Anstatt also ein theoretisches Ideal (CAD-Daten…) zu verwenden, das in der Praxis kaum erreichbar wäre, bildet der Digitale Master die realistischen Toleranzen der Gutteile ab. Dies macht die Inspektion praxisnäher und reduziert unnötige Ausschussmeldungen. Zudem eignet er sich auch für die Überprüfung von Außenhautteilen in der Automobilindustrie, womit sich Unregelmäßigkeiten wie Schlagstellen oder Welligkeiten noch vor dem Lackieren erkennen und teure Folgefehler vermeiden lassen.
• Trendabzug: Der Trendabzug ist eine schnelle Lösung, um kleine Fehler wie Dellen, Beulen, Unebenheiten oder Strukturen sichtbar zu machen. Die Grundgeometrie des Messobjekts lässt sich hierbei durch Polynome jeweils in X- und Y-Richtung beschreiben. Nach dem Abzug des Polynoms von den Ist-Daten bleibt eine Differenzfläche zurück, welche die Abweichungen sichtbar macht. Ein Anwendungsbeispiel für den Trendabzug ist die Untersuchung von gebogenen Sockelleisten. Auf diesen wird meistens eine dehnbare Oberflächenfolie aufgetragen, damit sich die Leiste verformen lässt, ohne dass die Beschichtung reißt oder Falten schlägt.

Schritt 3: Defekterkennung

Nach dem Formabzug beginnt die eigentliche Defekterkennung. Bei der Defektextraktion werden die Daten des Formabzugs geprüft, um Abweichungen zur gewünschten Geometrie festzustellen. Ist die durch den Formabzug entstehende Differenzfläche eben, besitzt das Messobjekt keine Abweichungen zur Soll-Geometrie. Wenn allerdings Beulen oder Dellen vorhanden sind, werden diese von der Defekterkennung automatisch erkannt und einzeln ausgegeben. 3DInspect 3.0 bringt für die Defektextraktion viele nützliche Neuerungen mit sich. Im Gegensatz zu früheren Versionen können nun beliebig viele Defekte getrennt voneinander betrachtet werden, weil die Software die Messergebnisse für jede einzelne Erhöhung oder Vertiefung separat speichert.

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