Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihre Produktivität steigern, indem Sie das Scannen von Teilen automatisieren, die Teile auf Genauigkeit analysieren und detaillierte Berichte über die Ergebnisse erstellen. Level 3 Inspection hat diesen Traum in eine voll funktionsfähige Realität verwandelt. Das Unternehmen mit Standorten in Florida und Indiana ist seit langem für seine Mess- und Maßprüfungsdienste für Präzisionshersteller bekannt.
Stellen Sie sich vor, Sie könnten Ihre Produktivität steigern, indem Sie das Scannen von Teilen automatisieren, die Teile auf Genauigkeit analysieren und detaillierte Berichte über die Ergebnisse erstellen. Level 3 Inspection hat diesen Traum in eine voll funktionsfähige Realität verwandelt. Das Unternehmen mit Standorten in Florida und Indiana ist seit langem für seine Mess- und Maßprüfungsdienste für Präzisionshersteller bekannt.
Level 3 Inspection hat jetzt die Smart Inspection Station entwickelt – ein robotergesteuertes, integriertes optisches Scan- und computergestütztes Inspektionssystem (CAI). Dieses System erstellt automatisch präzise 3D-Scans von Teilen, analysiert die Teile anhand von CAD und BluePrints, bestimmt die Teiledisposition und erstellt umfassende Prüfberichte. Mit der Smart Inspection Station können Sie die Effizienz und Genauigkeit Ihrer Teileprüfung (Durchsatz) deutlich erhöhen.
Dieses zum Patent angemeldete Gerät verwendet die Weißlicht-Scantechnologie (WLS) oder einen anderen optischen Scanner in Verbindung mit einem Teilepositionierer und Geomagic Control (früher bekannt als Geomagic Qualify). In Kombination bietet dieses System eine Automatisierungssteuerung, die wiederholtes, genaues Scannen in nur wenigen Minuten ermöglicht. Durch den Einsatz von Geomagic Control, einem branchenführenden 3D-Inspektionssoftware-Tool, bietet die Smart Inspection Station eine NIST- und PTB-zertifizierte Genauigkeit bei Dimensionsmessungen, Anmerkungen, Vergleichen und Ergebnisberichten. Durch die Nutzung der Leistungsfähigkeit der Python-Skripterstellungsfunktion von Geomagic Control kann das System ganz einfach mit automatisierten Prozessen für eine nachhaltige Wiederholbarkeit und Konsistenz angepasst werden.
„Dies ist ein sehr vielseitiges System mit unglaublich schnellen und sehr genauen Ergebnissen“, kommentiert Bill Greene, Mitbegründer und CEO von Level 3 Inspection. „Mit der sehr hohen Genauigkeit des Weißlicht-Scansystems in Verbindung mit der Präzisionsmessung und dem Vergleich von Geomagic Control sind Hersteller in der Lage, Teile in wenigen Minuten zu prüfen, zu veranlagen und Berichte über die Teile zu erstellen.“
Das hoch konfigurierbare SiS bietet Scannerauflösungen von 4, 5 und 11 Megapixeln (oder noch mehr) und Messvolumina von 50 bis 380 mm oder größer in verschiedenen Konfigurationen. So kann die sehr hohe Scandatendichte erzeugt werden, die für bestimmte zu prüfende Teile benötigt wird. Derzeit ist ein dreiachsiger Teilepräsentator für die Bewegung des Teils vor dem Scanner verfügbar, es wurden aber auch andere Konfigurationen entwickelt.
Warum mit Weißlicht scannen?
Die Prüfung von Teilen wird konventionell mit KMG in der Fertigungszelle durchgeführt, wo in der Regel einige hundert Punkte erfasst und in einer Tabelle mit Koordinatennummern festgehalten werden, um die Konformität der Teilegeometrie zu bewerten. Diese Technologie ist über vierzig Jahre alt und bietet einfach nicht genügend Informationen, um Entscheidungen für die Prozessoptimierung angemessen zu unterstützen. Die optischen Messinstrumente des 21. Jahrhunderts sind genauer und umfassender und bieten eine bessere Visualisierung der Teilegeometrie für ein besseres Verständnis und mehr Vertrauen in die Ergebnisse. Und inzwischen sind diese Technologien auch recht schnell.
Eine der ersten Fragen, die sich bei der Betrachtung moderner Mess- und Prüftechnologien stellt, ist die nach der Korrelation mit den herkömmlichen Prüfverfahren. Diese Korrelation ging für Level 3 Inspection und seine Kundschaft noch nie schief. In einem Beispiel wurden 200 CMM-Punkte erfasst, um ein Implantat einer Schulterkuppel zu messen, das als dimensional akzeptabel übergeben wurde. Bei einem 3D-Weißlicht-Scan desselben Teils wurden 200.000 Scan-Datenpunkte gesammelt, die nach der Analyse in der Blaupausen-Anforderung der „idealen Kugel“ dazu führten, dass das Teil außerhalb der Toleranz lag. Bei der anschließenden Korrelationsuntersuchung stellte sich heraus, dass die CMM-Punkte, die den WLS-Punkten überlagert wurden, eine perfekte Korrelation aufwiesen und die Zahl auf 5 oder 6 Dezimalstellen genau übereinstimmte. Die CMM-Datenpunkte hatten jedoch eine ringförmige Anomalie im Teil übersehen, die in den Weißlicht-Scandaten erfasst wurde und zu den unterschiedlichen Schlussfolgerungen in den Prüfberichten führte. Das Messtechnik-Team des Kunden stellte vor Ort fest, dass das Weißlicht-Scannen mit computergestützter Inspektion dem CMM „deutlich überlegen“ war. Daraufhin stellte der Kunde sein Verfahren so um, dass er nun für die Messung seiner Entwürfe die modernen 3D-Inspektionsfunktionen einsetzt.
Das Weißlicht-Scannen ist sehr schnell und erfasst Millionen von erforderlichen Datenpunkten in wenigen Minuten, aber auch mit einem noch nie dagewesenen Maß an Genauigkeit und Präzision. Der im SiS verwendete Weißlicht-Scanner kann Teile je nach Konfiguration mit einer Genauigkeit von 1,0 Mikron bis hinunter zu 0,1 Mikron digitalisieren.
Die Kalibrierung des SiS erfolgt außerdem schnell und benutzerfreundlich mit einer Bibliothek von Setup-Dateien und einem einfachen Prozess zum Durchsuchen und Wiederholen für die Entwicklung teilespezifischer Routinen.
Computergestützte Inspektion mit Geomagic Control
Geomagic Control liefert die Genauigkeits-, Mess- und Vergleichs- sowie Berichts-Tools in einer flexiblen, anpassbaren Umgebung, die das SiS von Level 3 Inspections perfekt ergänzt. Die Scan-Daten der Teile sind sofort in Geomagic Control X sichtbar, von wo aus sofort standardmäßige und vorprogrammierte Berichte erstellt werden können. Ausgegebene Wert können so einfach sein wie „Go/No Go“ für Funktionen, bis hin zu umfassenden Inspektionsberichten mit GD&T-Beschriftungen und 3D-Farbkarten.
Die Berichte können in 3D PDF, html, Office und anderen Standardausgabeformaten erstellt werden, einschließlich .xml für die direkte Integration in statistische Prozesskontrollsysteme, um eine sofortige, weitreichende Kommunikation der Informationen zu ermöglichen. Dies ermöglicht es Ingenieuren und Fertigungsmitarbeitern auch, Probleme, Trends und Überraschungen schnell zu erkennen, die zwar in den Inspektionsberichten, aber nicht mit bloßem Auge erkennbar sind.
Geomagic Control X bietet außerdem die Flexibilität der Open-Source-Skripterstellung in Python. Das Geomagic Python Scripting Environment stellt die Verbindung zwischen Ihren Daten/Hardware und unserer branchenführenden 3D-Daten-Verarbeitungstechnologie her. Scan-Datenerfassung, Abtastung, Rauschunterdrückung, Ausrichtung und Registrierung, topologische Analyse, GD&T, CAD-Vergleich und Berichterstellung können individuell angepasst und orchestriert werden. In Verbindung mit Ihren Programmen, Ihrer Hardware und der endlosen Liste professioneller und akademischer Open-Source-Python-Module bietet Geomagic Control X eine nie dagewesene Flexibilität bei der Anpassung und Automatisierung.
„Mit diesem kombinierten System erhalten die Hersteller sofortige und aussagekräftige Einblicke in die Möglichkeiten und Grenzen ihrer Prozesse“, so Greene. „Die Prozessoptimierung, die früher Wochen oder Monate dauerte, kann jetzt innerhalb von Tagen und mit weit weniger Iterationen erreicht werden.“
(Bilder links: Oben. Das gescannte Produkt in Geomagic Control X.
Mitte: Farbige Kartendarstellung der Abweichungen und Variationen im Vergleich zu den ursprünglichen CAD-Daten
Unten: Kommentiertes Modell mit Messungen. Alle diese Bilder werden automatisch in einem Bericht zusammengefasst, der für den gesamten Vorgang verwendet werden kann).
Die neue Ära der Inspektion
Level 3 Inspection arbeitet seit 11 Jahren an diesen Technologien und hat der Branche zum Wachstum verholfen, während diese Tools gleichzeitig leichter verfügbar, kostengünstiger und leistungsfähiger geworden sind. Da diese Tools nun in ein automatisiertes, durchgängiges Fertigungssystem integriert sind, können sie auch die Anforderungen an die Produktionskontrolle viel schneller erfüllen.
„Das SiS ist die erste Generation eines Produkts, dass sich unsere Kunden für die Stärkung ihrer Produktionslinien und für die Lieferung eines schnelleren und einheitlicheren Feedbacks für Prozesskontrolle und ‑management gewünscht haben“, sagt Bill Greene. „Die Flexibilität der Automatisierungs-Tools und Skripte von Geomagic Control X ist sehr wichtig, um diese Prozesse sofort wirksam werden zu lassen, ohne dass im Fertigungsbereich Softwarekompetenz nötig ist.“
Erfahren Sie mehr über die Smart Inspection Station: http://www.smartinspectionsystems.com/
