3D-Scannen von Stanzformen: Von "Punkten" zu "Flächen" aufrüsten

In dieser Fallstudie geht es um das 3D-Scannen von Stanzwerkzeugen in der Automobilindustrie. Um umfassendere Datensätze zu erhalten, rüstete der Kunde von Photogrammetrie auf hochpräzises 3D-Laserscanning um.

●Unternehmen: Tianjin RAINBOW HILLS (Toyota-Anbieter)
●Standort: Tianjin, China
●Dienstleistung: Herstellung von Gusseisenteilen für Automobil-Stanzwerkzeuge
●Produktionskapazität: 2200 Tonnen/Monat
●Bedarf: Umfassendere 3D-Datensätze beschaffen
●Lösung: SHINING 3D FreeScan Messtechnik-Lösungen
●Ergebnisse:
○Informationsreiche 3D-Inspektionsberichte, die die Kommunikation mit Partnerunternehmen und Kunden erleichtern
○Stromlinienförmiger (und mobiler) 3D-Inspektionsworkflow

Diese Fallstudie über das 3D-Scannen von Stanzwerkzeugen ist auch auf YouTube verfügbar:

Einführung

Stanzwerkzeuge spielen eine entscheidende Rolle im Produktionsprozess von Kraftfahrzeugen. Sie werden für Türen, Seitenteile, Kotflügel und viele der zahlreichen anderen Teile verwendet, aus denen ein Auto besteht. Diese Werkzeuge müssen zahlreiche Qualitätsstandards erfüllen, um hochwertige Teile zu produzieren.

Die Unternehmen müssen die Formen prüfen, um sicherzustellen, dass sie die Maß- und Qualitätsanforderungen erfüllen.

Tianjin RAINBOW HILLS (gegründet 2004) ist ein solches Unternehmen, das sich auf die Herstellung von Gusseisenteilen für Stanzformen für die Automobilindustrie spezialisiert hat. Es ist der einzige designierte Gusshersteller für Toyota in China und verfügt über eine monatliche Produktionskapazität von 2200 Tonnen.

In diesem Artikel wird erläutert, warum sich Tianjin RAINBOW HILLS dazu entschlossen hat, seinen Inspektions-Workflow zu verbessern und Stanzformen mit laserbasierten Lösungen anstelle von Photogrammetrie zu scannen.

Ein Ingenieur bei Tianjin RAINBOW HILS analysiert mit einem FreeScan UE Pro eine Oberfläche.

Inspektion von Stanzformen mit Photogrammetrie

Die Herstellung von Stanzwerkzeugen gliedert sich in zwei Hauptprozesse: Fertigung und Bearbeitung. Normalerweise führen vorgelagerte (für die Herstellung) und nachgelagerte (für die Bearbeitung) Unternehmen diese Prozesse getrennt durch. Sie müssen jedoch zusammenarbeiten, um die Gesamtproduktion abzuschließen.

In diesem Fall ist Tianjin RAINBOW HILLS das vorgelagerte Gussunternehmen. Sein nachgelagerter Partner für die Formenbearbeitung, der hochpräzise 3D-Scanner für die Dimensionsprüfung einsetzt, inspirierte Tianjin RAINBOW HILLS, diese Technologie ebenfalls zu übernehmen.

Vor der Umstellung auf hochpräzises 3D-Laserscanning verwendete Tianjin RAINBOW HILLS die Photogrammetrie mit Spiegelreflexkameras.

Hinweis: "Photogrammetrie" bezieht sich hier auf die Rekonstruktion der räumlichen Position und Form eines Objekts anhand von Fotos des Objekts zur Berechnung von 3D-Punktkoordinaten. Dies unterscheidet sich von der eingebauten Photogrammetrie der FreeScan-Serie, die dazu dient, genaue globale Markierungen zu erfassen, um später eine hohe Präzision bei der Datenzusammenführung und der gesamten 3D-Scangenauigkeit zu gewährleisten.

Diese Methode kann zwar genaue 3D-Messungen erfassen, aber nur für bestimmte Punktkoordinaten. Dies bietet eine begrenzte Anzahl von Referenzen während der Bearbeitung der Stanzwerkzeuge. Bei der Herstellung von Karosserieteilen für die Automobilindustrie gelten strenge Anforderungen an das gesamte Oberflächenprofil. Daher ist es sinnvoller, die Oberfläche als Ganzes zu erfassen und nicht nur einige Punkte.

3D-Scannen von Stanzwerkzeugen für bessere Daten und Kommunikation

Basierend auf den Erfahrungen und Empfehlungen ihres nachgelagerten Partners entschied sich Tianjin RAINBOW Hills für die FreeScan-Serie von SHINING 3D, die hochpräzise Messlösungen bietet.

Der FreeScan UE Pro Laser-3D-Scanner für Industrie und Inspektion.

Das Team ist nun in der Lage, detailliertere 3D-Datensätze ihrer Gussteile zu erfassen. Es kann ganze Oberflächenprofile messen und analysieren und den Partnern umfassende 3D-Prüfberichte zur Verfügung stellen. Diese Berichte, die visuelle Darstellungen wie Chromatogramme für Bearbeitungszugaben enthalten, verbessern das Gesamtverständnis für das Produkt.

Dieser verbesserte Informationsfluss trägt zu einer reibungsloseren Produktauslieferung bei und rationalisiert die Produktion für das nachgelagerte Bearbeitungsunternehmen. Darüber hinaus hilft er bei der Klärung der Verantwortlichkeiten zwischen den Unternehmen, insbesondere bei der Lösung von Zerspanungsproblemen während des Bearbeitungsprozesses. Die Verfügbarkeit vollständiger Maßinformationen hat derartige Herausforderungen in der Produktion effektiv beseitigt.

Der resultierende Datensatz nach dem 3D-Scannen von Stanzformen mit der SHINING 3D FreeScan-Serie.

Ein Beispiel für ein Chromatogramm-Schema, das in Inspektionsberichten enthalten ist.

Die handgeführten 3D-Scanner der SHINING 3D FreeScan-Serie, wie der FreeScan UE Pro oder der FreeScan Combo, sind aus mehreren Gründen ideale Kandidaten für die 3D-Inspektion.

Der erste ist natürlich ihre hohe Präzision. Sie erreichen eine Genauigkeit von bis zu 0,02 mm und sind damit ideal für anspruchsvolle Metrologieprojekte.

Hinweis: Die FreeScan-Serie ist nach ISO 17025 zertifiziert, gemäß VDI/VDE 2634 Blatt 3. Dies beinhaltet die Bewertung der Erkennungsfehlerleistung auf der Grundlage von rückführbaren Kugeldurchmessermessdaten. Die Messungen werden aus verschiedenen Blickwinkeln innerhalb des Arbeitsbereichs durchgeführt, wobei rückführbare Längenstandards verwendet werden, um die Abstandsfehler von Kugel zu Kugel zu bewerten. Die volumetrische Genauigkeit kann auch durch integrierte Photogrammetrie weiter optimiert werden.

Als handgeführte 3D-Scanner sind die FreeScan-Serien auch direkt in der Produktionswerkstatt einfach und praktikabel zu verwenden. Kurz gesagt, der Techniker oder Ingenieur muss den 3D-Scanner nur an eine Steckdose und einen Computer anschließen und dann auf die Oberfläche zielen und aufnehmen.

Diese 3D-Scanner sind schnell und effizient im Vergleich zu Photogrammetrieverfahren, die Stativaufstellungen, Kameraeinstellungen und langwierige Datenverarbeitung erfordern.

Sie sind außerdem vielseitiger und können 3D-Scans von Stanzformen unterschiedlicher Formen, Größen und Materialien durchführen. FreeScan UE Pro und FreeScan Combo können sogar stark reflektierende Materialien (z. B. glänzendes Metall) ohne Pulversprühung erfassen.

Besuchen Sie unsere Seite 3D-Messtechnik-Lösungen, um mehr über die wichtigsten Merkmale und Spezifikationen dieser 3D-Scanner zu erfahren.

Fazit

Durch die Umstellung von der Punkt- auf die Oberflächenerfassung hat Tianjin RAINBOW HILLS die Effizienz der Inspektion gesteigert. Das Unternehmen erhält umfassendere Datensätze, erstellt detaillierte Prüfberichte und kommuniziert reibungsloser mit seinen Partnern.

Neben diesen quantitativen und qualitativen Vorteilen hat sich das hochpräzise 3D-Scannen allmählich zu einem Standardwerkzeug für die 3D-Messung in der Automobilindustrie entwickelt, das im Fahrzeugdesign, bei der Prüfung von Bauteilabmessungen und in anderen Bereichen breite Anwendung findet und zur raschen Entwicklung der Automobilindustrie beiträgt.

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