Best Practice H 02
Virtueller und realer Messaufbau
Embedded Files
GOM Inspect und die Programmierumgebung VMR, der Virtuelle Messraum
Wie zuvor erwähnt wird ein GOM Inspect Programm offline an einem reinen GOM Inspect Pro Arbeitsplatz erstellt, bis es zur Fertigstellung auf dem VMR Arbeitsplatz in das Grundprogramm der ScanBox Zelle importiert wird.
Wie sieht dieses VMR Grundprogramm aus? Wie gestaltet man eine Standardkonfiguration eines virtuellen und eines realen Messraums? Dies werden wir im folgenden näher beleuchten.
Das erste Gebot in der Planung einer neuen ATOS ScanBox lautet grundsätzlich: alle Beteiligten einigen sich auf eine realistische, erfüllbare Aufgabe mit einer konkreten Zielformulierung. In unserem Anwendungsfall besteht diese Zielsetzung darin den bestehenden Prozess der Qualitätssicherung der industriellen Fertigung von Stanz-/Umformteilen durch den Feinmessraum dadurch zu entlasten, dass der gleiche Prozess der Kontrolle von Serienteilen parallel dazu in der GOM ATOS ScanBox Zelle aufgebaut wird. Hierbei sollen Mitarbeiter aus der Produktion in die Lage gebracht werden, eigenständig, das heißt ohne die Hilfe der Mitarbeiter der Qualitätssicherung, Bauteile zu messen, deren Messergebnisse weiter zu kommunizieren und die daraus folgenden Entscheidungen zu treffen. Um diese Zielsetzung zu erfüllen ist es notwendig die Komplexität des 3D Messystems und seiner Handhabung auf ein Minimum zu reduzieren. Fehlermöglichkeiten müssen weitestgehend ausgeschlossen werden.
Der Planer der neuen Prüfzelle muss dann in einem zweiten Schritt das Bauteilspektrum betrachten:
in welchem Größenspektrum liegen die Bauteile ?
von welcher Seite muss gemessen werden ?
wie ist die Beschaffenheit der Oberfläche ('kooperativ' / nicht 'kooperativ') ?
wie ist die Frequenz der Prüfung: serienbegleitend, anfangs und zum Ende eines Fertigungsauftrags, bei Umrüstung ?
In unserem Fallbeispiel lagen 95% aller Bauteile in einem Größenfenster von 50 - 700 mm. Sie werden stets von einer Seite, in seltenen Ausnahmefällen auch von beiden Seiten gemessen. Und ihre Oberfläche ist rohes Stahlblech, unbehandelt und teilweise glänzend, also nicht sehr 'kooperativ' für eine optische 3D Messung.
Säule mit Referenzkreuz und 3D Bauteilaufnahme
Als Standardkonfiguration des Messraums bot es sich daher an, die Bauteile auf dem Drehtisch der ATOS ScanBox auf einer runden Säule von 30 mm Durchmesser und 500 mm Höhe aufzunehmen, stabil und hoch genug, um sie von allen Seiten, also auch von schräg unten mit dem ATOS Sensor zu messen. Gleichzeitig aber auch flexibel genug, um ein sehr unterschiedliches Spektrum von Stanz-/Umformteilen abzudecken.
Damit eine Messreihe ihre einzelnen Messungen schnell und genau zueinander transformieren kann, sind Referenzpunkte in der Nähe des Bauteils während der Messung wichtig. Diese selbstklebenden weißen Punkte auf schwarzem Hintergrund dienen zur exakten Orientierung einer Messung in einer Position des ATOS Sensors. Als tragende Struktur für Referenzpunkte haben sich Kreuze in der Praxis seit langem bewährt. Über eine Nabe mit Rändelschraube können sie in der Höhe auf der Säule eingestellt und fixiert werden. Ein Referenzkreuz wird in unserem Fall mit etwa 120 Punktetiketten in etwa 15-25 mm Abstand ausgerüstet.
Eine weitere wichtige Voraussetzung für eine fehlerfreie, da von ihrer Positionierung wiederholbare Aufnahme von Bauteilen zu ermöglichen ist die Verfügbarkeit von formabbildenden und mit Magneten bestückten Trägern, die oben auf der Säule spezifisch für jedes Bauteil aufgesteckt und mit einer Rändelschraube befestigt werden. Diese Bauteilaufnahmen können z.B. in 3D-Druck oder aus Leichtmetall gefräst ausgeführt werden. Wichtig ist die freie 'Sicht' des ATOS Sensors auf alle relevanten und zu messenden Bereiche auf der Bauteiloberfläche.
Aufnahme eines großen Bauteils mit zwei Säulen
Für Bauteile ab einer gewissen Größe reicht eine einzelne Säule jedoch nicht aus. Daher bekommen diese dann eine zweite Säule mit Referenzkreuz auf dem Drehtisch der ATOS ScanBox unterbaut. Programme mit einer Säule für kleine bis mittlere Bauteile, sowie Programme mit einem Aufbau mit zwei Säulen für die größeren beziehen sich stets auf die selben Rasterpositionen der Säulen auf dem Drehtisch der ATOS ScanBox. Dies ist außerordentlich wichtig für eine einfache und fehlerfreie Anwendung der vielfältigen späteren Programme ! Die Höhe der Referenzkreuze auf den Säulen pro Bauteil sind beliebig, da bei der Ausführung eines Programmes jeweils neue Transformationen zwischen einzelnen Messpositionen erzeugt werden.
In unserem Anwendungsfall waren spezifische, formschlüssige Bauteilaufnahmen nicht in allen Fällen notwendig. Das Bauteil um wenige mm verschoben und um wenige Grad gedreht im Vergleich zum Programm auf der Säule aufzunehmen bedeutet keinen Qualitätsverlust in der späteren Messung. Satt einer formschlüssigen, mit mehreren Magneten ausgerüsteten Bauteilaufnahme kann bei Bauteilen mit geeigneter Flächenform ein einfacher Aufsatz mit einem starken runden Flachmagnet verwendet werden.
Zwei Säulen 500 mm in 200 mm Abstand mit Referenzkreuzen als CAD Modell
Der Drehtisch der ATOS ScanBox besitzt eine 100 mm Rastermatrix von M8 Befestigungslöchern, deren Ursprung links vorne definiert ist. Die Mitte des Drehtischs der ATOS ScanBox ist die Rasterposition X 8 / Y 4.
Im CAD werden die entsprechenden Bauteilaufnahmen, hier die beiden Säulen mit Referenzkreuzen, konstruiert und in die für die Position im VMR passenden Lage transformiert. Wir verwenden die rechts gelegenen Rasterpositionen X 14 / Y 2 für die einzelne Säule (kleine und mittlere Bauteile), sowie die weitere Position X 14 / Y 4 für die zweite Säule (große Bauteile).
Die beiden Säulen werden als Bauteilaufnahmen einmalig in das VMR Grundprogramm der Zelle importiert. Zwei Standard VMR Programme zur Erstellung neuer bauteilspezifischer Programme stehen dann zur Verfügung: eines mit einer, und eines mit zwei 500 mm Säulen.
Das VMR Menü Messaufbau
Eine Standard Messaufnahme im Grundprogramm definiert den Messaufbau, der unter seinem Namen im VMR Programm gespeichert wird. Der Messaufbau im Standard VMR Programm, und derjenige in den daraus später entwickelten bauteilspezifischen Messprogrammen sind identisch.
Page updated
Google Sites
Report abuse