Systemintegration 3D Scan Bagger

3D-Scan von einem Bagger

3D-Scan Bagger

Ziel

Ein Bagger sollte zu einem Zweiwegefahrzeug umgebaut werden. Das sind Fahrzeuge, die sowohl auf der Straße, als auch auf der Schiene fahren können. Dabei sollte der Bagger mit dem Scanner erfasst werden. Für die weitere Konstruktion wurde nur die Bodenplatte benötigt. Zusätzlich sollten die Scandaten so aufbereitet werden, dass man im SOLIDWORKS damit performant arbeiten kann und visuell den verfügbaren Bauraum erkennen kann.

Eingesetzter Scanner

Für diesen Auftrag kam das MetraScan 750 Elite System von Creaform zum Einsatz. Dieser Scanner kann schnell eine große Menge an Daten mit hoher Genauigkeit und hoher Auflösung erfassen. Zusätlich kann man mit der mobilen Probe Bereiche tasten, die man mit dem Scanner nicht erreichen kannn.

Aufwand

Der Bagger wurde direkt beim Kunden gescannt und die Daten wurden direkt im Anschluss aufbereitet und in SOLIDWORKS importiert. Vom Scan bis zum fertigem CAD Model haben wir ca. 10 Stunden benötigt.

3D-Scan eines Rings

3D-Scan eines Rings

Original Ring

Ziel

Für ein Hochzeitsgeschenk sollte ein Ring, der aus Kaugummipapier gefaltet wurde, von einem Goldschmied hergestellt werden. Dazu wurde der Ring mit hoher Auflösung mit dem Solutionix D700 gescannt und es wurde ein wasserdichtes Netz erstellt. Dann wurde der Ring auf einem 3D-Wachs-Drucker gedruckt. Dieser 3D-Druck wurde verwendet, um eine Gussform zu erstellen.

Wasserdichtes Netz nach dem Scannen

Scanner

Da der Ring sehr klein ist und über viele noch kleinere Details verfügt, wurde unser Solutionix D700 Scanner eingestzt. Nach dem Scannen wurde das Netz optimiert und wasserdicht geschlossen

3D Scanner D700 Solutionix

Aufwand

Nach einer Stunde war der Ring gescannt und das wasserdichte Netz erstellt.

Prozessoptimierung

Ausgleich von Fertigungstoleranzen

Ausgangslage

Für die Pharmaindustrie werden Mischbehälter in verschiedenen Größen gefertigt. Dabei werden Edelstahl-Profile zu einem Rahmen zusammen geschweißt. In diesen Rahmen sind die Mischbehälter eingeschweißt. Die Trichter werden mit der Anlage über die Flansche angeschlossen. Damit das Gewicht der Trichter nicht auf dem Flansch liegt, liegt der Rahmen in einer Aufnahme.

Anforderung und Ziel

Eine Kundenforderung war es, keine beweglichen Teile zur Justage der Position des Rahmens zu verwenden. Damit müssen Rahmen, Maschine und Flansch perfekt aufeinander ausgerichtet sein.

Eine Herausforderung bestand schon im Ausmessen der Mischbehälter. An der Stelle, an der der Abstand zwischen dem Flansch und dem Rahmen bestimmt werden muss, befindet sich kein fixer Punkt von dem Aus gemessen werden kann.

Die Behälter wurden mit unserem Creaform Metrascan aufgenommen und im Control X mit den CAD Daten verglichen.

Im Prinzip hat man nun zwei Möglichkeiten.

  1. Es wird der Flansch so angepasst, dass er auch zu dem krummen Rahmen passt.
  2. Es wird der Rahmen so  abgeschliffen,  dass er zu dem krummen Flansch passt.

Fall -1 Flansch anpassen

Wenn wir den Flansch anpassen wollen, wird eine Auswertung im Control X erstellt, bei der wir die Ausrichtung der Scandaten zu den CAD Daten so wählen, dass der Auflagepunkt auf dem Rahmen als erste Referenz gewählt wird.

Die blauen Flächen werden benutzt, um die gescannten Daten so eng wie möglich an diese Flachen „anzusaugen“.

Schaut man sich nun die Auswertung der Daten auf dem Flansch an, kann man eine Dichtung 3D Drucken, die genau diese Toleranzen aufnimmt. Diese Korrektur verursacht die geringsten Kosten und man geht dem Risiko aus dem Wege, das System nachhaltig zu beschädigen. Alternativ kann auch der Flansch wieder abgetrennt werden und es wird eine Vorrichtung gedruckt / angefertigt und eingemessen, mir der man den neuen Flansch vor dem Schweissen richtig einpasst. Dafür kann man auch die HandyProbe verwenden.

Im nachfolgen Bild erkennt man, an welchen Stellen der Rahmen trotz der Ausrichtung vom Model abweicht. Bei der Grösse des Rahmens und einer Abweichung 0.2mm ist das ein sinnvoller Ansatz.

Fall-2 Der Rahmen wird angepasst

Im zweiten Fall wird die Ausrichtung nun so geändert, dass die Auflagefläche des Flansches die höchste Priorität hat. Damit bekommen wir die Information, wie der Rahmen angepasst werden muss, damit alles bündig passt. Es ist wieder die blaue Fläche, auf die mit hoher Priorität ausgerichtet wird.

Nachdem beide Auswertungen durchgeführt wurden ist auch klar, mit welchem Verfahren der Bauteil noch gerettet werden kann. Will man den Rahmen abschleifen, muss man ca. 4mm an einigen Stellen abtragen. Das wird zu einem Problem, wenn die Wanddicke nur 2mm beträgt!