Konventionelle Verfahren stoßen bei der Prüfung von Blechteilen schnell an ihre Grenzen, sei es hinsichtlich Geschwindigkeit, Flexibilität oder Präzision. Aus diesem Grund schloss sich ein Messtechnik-Experte mit Industriepartnern zusammen, um ein Zusatzmodul speziell für die Qualitätsprüfung von Blechteilen zu entwickeln. Die Lösung adressiert zentrale Schwächen herkömmlicher Methoden und bietet einen innovativen Ansatz für mehr Effizienz in der Fertigung.

In der Automobil- und Luftfahrtindustrie sind Blechteile weit verbreitet. Präzision und Konsistenz sind dabei entscheident. Doch die Prüfung der Teile stellt eine Herausforderung dar, sie weisen oft komplexe Geometrien und unterschiedliche Materialdicken auf. Traditionelle Messmethoden wie Koordinatenmessmaschinen, Prüflehren, Grauwertmerkmale oder 3D-Scanner haben jeweils Einschränkungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Genauigkeit oder Benutzerfreundlichkeit.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, hat Creaform das Sheet Metal Add-on entwickelt, ein neues Modul innerhalb der Creaform Metrology Suite. Es wurde dafür konzipiert, die Blechprüfung zu optimieren und eine schnellere, zuverlässigere und weniger bedienerabhängige Lösung zu bieten.

Bewertung bestehender Prüfmethoden

KMM: Präzise, aber langsam
Koordinatenmessmaschinen (KMMs) sind präzise und wiederholgenau und sind daher Standard in vielen Industriezweigen. Ihr Einsatz erfordert jedoch eine aufwändige Einrichtung und Programmierung. Zudem erfassen sie nur diskrete Punkte, wodurch Flächenabweichungen und Verformungen schwer zu erkennen sind. Angesichts der hohen Produktionsvolumina im Stanzprozess führen die langen Messzeiten schnell zu Engpässen.

Prüflehren: Schnell, aber unflexibel
Prüflehren ermöglichen schnelle Gut-/Schlecht-Prüfungen und sind einfach zu bedienen. Allerdings fehlt ihnen die Flexibilität: Eine Designänderung erfordert eine neue Lehre, was Kosten und Platzbedarf erhöht. Zudem kann sich im Laufe der Zeit die Präzision durch Verschleiß verschlechtern, wenn keine regelmäßige Wartung erfolgt.

Grauwertmerkmale: Bedienerabhängig und umgebungssensitiv
Auf Grauwerten basierende Prüfmethoden verwenden Photogrammetrie und Bildanalyse zur Oberflächenbewertung. Diese Techniken erfordern jedoch eine präzise Kalibrierung, kontrollierte Lichtverhältnisse und erfahrene Bediener, um die Parameter korrekt einzustellen. Unterschiede in der Einrichtung können zu inkonsistenten Ergebnissen führen und die Zuverlässigkeit beeinträchtigen.

Kantenbasierte Merkmalsextraktion mit 3D-Scannern: Empfindlich
3D-Scanning bietet eine umfassende Abdeckung, doch die kantenbasierte Merkmals­extraktion hängt stark von der Auflösung des Netzes und den Scanparametern ab. Eine zu niedrige Auflösung kann zu ungenauer Merkmalsbestimmung führen, während eine zu hohe Auflösung den Inspektionsprozess verlangsamt. Auch hier spielt die Bedienerkompetenz eine große Rolle, was Variabilität in die Ergebnisse bringt.

Beschleunigter Inspektionsprozess

Creaform entwickelte Sheet Metal Add-on zusammen mit Automobilherstellern, um die Schwachstellen herkömmlicher Blechprüfmethoden zu beseitigen. Es integriert 2D-Entitätserkennung, intelligente Merkmalsextraktion und Echtzeit-Validierungsmechanismen, um die Präzision und Effizienz der Blechprüfung zu steigern.

Ein Vorteil des Sheet Metal Add-ons ist die automatische Anpassung der Extraktionsparameter, wodurch die Abhängigkeit von Bedienerkenntnissen verringert und die Ergebnisvariabilität minimiert wird. Im Gegensatz zu traditionellen kantenbasierten Methoden, die empfindlich auf die Scanauflösung reagieren, verarbeitet das Modul Daten über verschiedene Netzauflösungen hinweg und gewährleistet eine zuverlässige Merkmalsbestimmung. Darüber hinaus beinhaltet es eine Echtzeit-Datenvalidierung mit visuellen Indikatoren, die eine vollständige Datenerfassung bestätigen und das Risiko unvollständiger Prüfungen minimieren.

Das Sheet Metal Add-on beschleunigt den Inspektionsprozess, indem es Abläufe optimiert, einzelne Berührungspunkte eliminiert und komplexe Setups reduziert. Dies führt zu einem effizienteren Workflow im Vergleich zu KMMs. Zudem bietet das Modul im Gegensatz zu Prüflehren eine hohe Flexibilität, da es sich an verschiedene Designs anpassen kann, ohne Hardwaremodifikationen zu erfordern.

Für den Einsatz in Produktions­umgebungen konzipiert, liefert das Modul eine stabile Leistung unter verschiedenen Lichtverhältnissen, bei unterschiedlichen Farben und Hintergründen der zu prüfenden Teile. Diese Anpassungsfähigkeit gewährleistet eine konsistente Prüfqualität auch in variablen Fertigungsbedingungen.

Fazit

Durch die Integration des Sheet Metal Add-ons in die Creaform Metrology Suite bietet das Unternehmen eine zuverlässige Lösung für die Herausforderungen der Blechprüfung. Mit einer Kombination aus Effizienz, Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit stellt das Add-on eine Alternative zu herkömmlichen Prüfmethoden dar und ermöglicht eine durchgängige und verlässliche Qualitätskontrolle.