Kontrola jakości 3D elementów z tworzyw sztucznych

Wirthwein AG, znany producent elementów z tworzyw sztucznych dla przemysłu motoryzacyjnego, elektroniki oraz sprzętu gospodarstwa domowego ale również sprzętu medycznego, zastosował system skanowania Hexagon w celu wykonywania skanowania przestrzennego swoich wyrobów i określania odchyłek geometrii oraz kształtu od założeń matematycznych.

Obiekt i zadanie pomiarowe

Zakres zastosowania w Wirthwein jest szeroki, począwszy od pierwszej pełnej kontroli detalu a skończywszy na lodowych inspekcjach w linii produkcyjnej. Zadaniem tego projektu jest generowanie danych 3D komponentu drzwi samochodowych (200 x 140 x 30 mm) z możliwością eksportu do oprogramowania przeznaczonego do przestrzennej analizy geometrii. 

Powierzchnia obiektu jest półprzezroczysta a do przechwycenia istotnych zatrzasków występujących na detalu, wymagany jest system o bardzo dużej dokładności. Obiekt posiada powierzchni z cieniem, podcięcia i szereg krawędzi sprawiających problemy przy klasycznej metodzie digitalizacji.

Znając oczekiwania względem systemu, przy uwzględnieniu wymogów rozdzielczości, dokładności oraz możliwości skanowania trudno dostępnych obszarów wymagających skanowanie z różnych kątów triangulacyjnych, Wirthwein zdecydował się na uznanie najwyższego modelu Hexagon o nazwie StereoScan. W celu automatyzacji pomiaru, dodatkowo zaangażowano stolik obrotowy. (stanowiący rozwiązanie opcjonalne)

Przebieg

Ze względu na charakter półprzezroczystości, obiekt pomiarowy jest pokryty zmywalną substancją matującą. W przypadku kąta wynoszącego 30° nie jesteśmy w stajnie wydajnie i dokładnie Przechwycić pewnych obszarów obiektu ze względu na jego skomplikowany kształt. (wąskie struktury, głębokie otwory oraz rowki). Wykorzystując dodatkowy kąt triangulacyjny wynoszący 20° i 10° , znacząco redukujemy czas pomiaru. 

Podczas skanowania, oprogramowanie OPTOCAT najpierw pobiera indywidualne skany a następnie automatycznie składa w jeden obiekt zbudowany się z siatki trójkątów. W drugim kroku, wygenerowane dane są eksportowane do oprogramowania metrologicznego (w tym przypadku PolyWorks / Inspector firmy Innovmetric Inc.). 

Przebieg w szczegółach: 

1. Digitalizacja i przetwarzanie danych

• Wykorzystując stolik obrotowy turnTABLE, proces pomiaru jest (pół) automatyczny
• Digitalizacja trójwymiarowa obiektu z użyciem StereoScan
• Wyliczanie geometrii obiektu i jego wizualizacja
• Transfer danych do oprogramowania metrologicznego

 
2. Inspekcja z Polyworks/Inspector

• Import danych referencyjnych CAD
• Definiowanie kryteriów kontroli w oparciu o model CAD (konieczne do wykonania tylko jeden raz) linii cięcia, punktów powierzchni, specyficznych cech, otworów, klipsów, średnic referencyjnych, równoległości i prostopadłości itp
• Wczytywanie danych zeskanowanych
• Automatyczne dopasowanie oraz automatyczne realizowanie procesu kontroli wliczając generowanie raportu pomiarowego
• Dowolnie konfigurowalna wizualizacja raportu za pomocą kolorowej mapy odchyłek, tabel, nominałów, tolerancji itp

Wnioski

Wykorzystując najbardziej zaawansowany skaner Hexagon a o nazwie StereoScan w połączeniu ze stolikiem obrotowym oraz potężnym oprogramowaniem metrologicznym, Wirthwein ma możliwość wykonywania automatycznej , trójwymiarowej kontroli komponentów z tworzyw sztucznych. Wyniki pomiarowe są bezpośrednio przesyłane do osób zajmujących się procesem produkcji, pozwalając wpływać na proce produkcji i zachowanie wysokiej jakości wyrobu.

 
Chcielibyśmy podziękować wszystkim partnerom zaangażowanym we współpracę przy realizacji tego projektu.