360° 3D-Inspektion von Metallstäben
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  • 360° 3D-Inspektion von Metallstäben

3D-Inspektion, Laserlinien-Triangulation

Aufgabenstellung und Lösung:

Anhand eines 4fach Laserscanner-Setups werden Metallstäbe auf korrekte Oberfläche und geometrische Toleranzen geprüft. Durch eine eigens entwickelte 3D-Kalibrierung liefern alle Laserscanner 3D-Datensätze im gleichen kalibrierten Koordinatensystem. Diese Methode ist auch auf Endlos-Materialien übertragbar.

Verwendete Methode, Prüfaufgabe:

  • 3D-Inspektion
  • Laserlinien-Triangulation
  • 360°-Inspektion
  • 3D-Inspektion von Endlos-Materialien.

Umfeld der Anlage:

Raue Fertigungsumgebung, Schmutz, Staub

Folgende Merkmale müssen vermessen werden/erkannt werden:

  • Geometrie des Stabes
  • Länge des Stabes
  • Breite min/max/Mittelwert
  • Höhe min/max/Mittelwert
  • Winkelabweichung der Seiten
  • Länge des ebenen Bereiches

Fehler:

  • Verlassen der Kantenlängen-Spezifikation
  • Mantelfläche
  • Abplatzer ab einer Größe von 1mmx0,2mmx0,01mm
  • Absätze ab einer Höhe von 0,2 mm inkl. Ausgabe/Abmessung der Dimension


Allgemeine Aufgabenbeschreibung


Das Messsystem dient dazu, Metallstäbe zu vermessen und die Oberfläche auf Fehlermerkmale zu überprüfen.
Auf der Messstrecke liegt nur ein Stab. Der Metallstab wird von vielen einzeln beweglichen Stabauflagen in Position gehalten. Die Stabauflagen werden kulissengeführt abgesenkt, um an der aktuellen Messposition eine freie Sicht auf den Stab zu gewährleisten. Das Messsystem wird mit einer Geschwindigkeit bis zu 100 mm/Sekunde über den Stab bewegt.

Messsystem-Aufbau

  • Die Vermessungseinheit muss in der Lage sein, einen Metallstab mit einer maximalen Länge von 3.000 mm in 30 Sekunden komplett abzuscannen.
  • Das Messsystem muss in beide Fahrrichtungen (X+, X-) arbeiten können.
  • Das Messsystem darf eine maximale Positions-Toleranz (X-Achse) von 0,5 mm auf den Messbereich von 3.000 mm haben.
  • Das Messsystem wird auf eine vordefinierte Halterung montiert. Als Platzbedarf steht ein Kubus mit den Maßen 500x500x500 mm zur Verfügung.
  • Die Messanordnung im Kubus ist so zu platzsparend zu planen, dass zu einem späteren Zeitpunkt zusätzliche Kamerasysteme integriert werden können.

Anforderungen an die Software

  • Speichern, Laden und Modifizieren teilespezifischer Prüfaufgaben
  • Automatische Auswertung der Fehlermerkmale
  • Parametrierung der Fehlergrenzen
  • Anzeige der Messergebnisse mit überlagerten Fehlermerkmalen (zoombar)
  • Ausblenden von Gutbereichen zur besseren Visualisierung
  • Speicherung der gesamten Messergebnisse von NIO-Stäbe
  • Für einen Zeitraum von mindestens 2 Monaten Speicherung aller Messergebnisse mit geringerer Auflösung

Benutzerverwaltung:

  • Ebene Operator: System muss ohne Anmeldung für den Operator nutzbar sein
  • Ebene Handwerker: Passwortgeschützt; Kalibrierarbeiten, Vorbeugende Instandhaltung, Tausch Messkopf
  • Ebene Technik: Passwortgeschützt; kompletter Zugriff

Anforderungen an die Sicherheit

Besteht im Sensor die Möglichkeit die Laserstrahlung für Wartungszwecke auf Klasse 2 zu reduzieren, soll diese Möglichkeit genutzt werden.

Alternativ wird in den Messkubus ein spezielles Laserschutzfenster eingebaut, das die Kalibrierung der Laser von außen zulässt und die Laserklasse auf maximal Klasse 2 reduziert. Das Laserschutzfenster ist im Normalbetrieb durch eine Klappe oder ähnliches verdeckt. Die offene Klappe ist überwacht und wird signalisiert. Bei geschlossener Klappe besitzt das Gehäuse die Laserschutzklasse 1.

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