3D-Scannen von Karosserieblechen – Messaufgaben auf dünnwandigen, glänzenden Großflächen sicher beherrschen
Karosseriebleche stellen die Messtechnik vor eine ganze Reihe von Herausforderungen, die mit taktilen Verfahren oft nur unzureichend gelöst werden. Wer täglich
Die besonderen Merkmale von Karosserieblechen und ihre messtechnischen Konsequenzen
Außenhautbleche sind in der Regel zwischen 0,6 und 1,2 Millimeter dünn und weisen großflächige, sanft gekrümmte Freiformflächen auf.
Die Oberfläche kann blank, leicht geölt oder mit einer dünnen KTL-Beschichtung versehen sein – alles Bedingungen, die bei optischen Scannern zu störenden Reflexen oder unzureichender Punktdichte führen können.
Hinzu kommen tiefe Sicken, scharfe Radien, Fensterausschnitte und Verbindungsflansche, die mit einem fest installierten Messarm oder einer Koordinatenmessmaschine nur schwer zugänglich sind.
Validierungscheckliste für den Einsatz
| Schwerpunkt | Entscheidungspunkt | Umsetzungshinweis |
|---|---|---|
| Bauteilbezug | Größe, Oberfläche und Toleranzen mit der Scanaufgabe abgleichen | Mit einem typischen Teil einen vollständigen Testlauf durchführen |
| Datenfluss | Prüfen, ob Punktwolke, Abweichungskarte und Bericht in den QS-Prozess passen | Exportformat und Freigabeverantwortung vorab klären |
| Einsatz vor Ort | Schulung, Kalibrierung, Lichtverhältnisse und Arbeitsraum bewerten | Die Ergebnisse als Standard für Serienprüfungen dokumentieren |
Ein weiterer kritischer Punkt ist die Eigensteifigkeit: Die Teile verformen sich bereits unter dem Druck einer Antastspitze oder durch falsches Abstützen auf der Prüfplatte.
Das führt dazu, dass die gemessene Abweichung nicht die tatsächliche Form widerspiegelt, sondern das Ergebnis einer ungewollten elastischen Verformung ist.
Für die Fertigungsprüfung muss daher ein Verfahren her, das berührungslos arbeitet, große Flächen schnell erfasst und auch auf schwierigen Oberflächen zuverlässig Daten liefert.
Begriffsnotizen
Außenhautbleche sind in der Regel zwischen 0,6 und 1,2 Millimeter dünn und weisen großflächige, sanft gekrümmte Freiformfläc…
Scanstrategie für großflächige, reflektierende Blechtei…Bei der digitalen Erfassung von Karosserieblechen mit einem Handheld-Scanner wie dem AlphaScan von INSVISION wird die Aufnah…
Von der Punktwolke zum prüffähigen BerichtDie aufgenommenen Scandaten werden in der Software registriert und zu einem geschlossenen Polygonnetz verarbeitet.
Auswahlkriterien für einen Handheld-Scanner im Blechumf…Nicht jeder optische Scanner ist für die besonderen Bedingungen an Karosserieblechen geeignet.
Scanstrategie für großflächige, reflektierende Blechteile
Bei der digitalen Erfassung von Karosserieblechen mit einem Handheld-Scanner wie dem AlphaScan von INSVISION wird die Aufnahme in mehreren Bahnen so geplant, dass die gesamte Fläche mit ausreichender Überlappung abgedeckt wird.
Wichtig ist, die Scanrichtung regelmäßig zu wechseln, um die Ausrichtung der Streifenmuster an die lokale Oberflächenneigung anzupassen. Auf blankem oder leicht geöltem Stahl genügt oft ein dünner, aufgesprühter Mattierungsfilm – ein reversibler Scan-Spray, der rückstandsfrei verdunstet.
Die Belichtungssteuerung des Scanners regelt dann automatisch die Intensität des projizierten Blaulichts so, dass auch auf spiegelnden Bereichen eine dichte Punktwolke entsteht.
Für tiefe Züge wie Türgriffmulden oder enge Fensterradien wird der Scanner um die entsprechende Achse geschwenkt und in kurzen, bogenförmigen Zügen geführt, um Hinterschneidungen und steile Flanken vollständig zu erfassen.
Die Aufspannung erfolgt dabei auf einer weich unterlegten Prüfvorrichtung oder direkt auf dem Bauteil, das in Einbaulage gehalten wird – entscheidend ist, dass die Blechteile in dem Zustand aufgenommen werden, in dem sie später auch im Rohbau sitzen.
So werden Verzüge durch die Schwerkraft oder das Eigengewicht von vornherein mit abgebildet.
Von der Punktwolke zum prüffähigen Bericht
Die aufgenommenen Scandaten werden in der Software registriert und zu einem geschlossenen Polygonnetz verarbeitet. Ausreißer, die durch Fremdkörper oder minimale Bewegungen während der Aufnahme entstehen, lassen sich über die Nachbearbeitung entfernen, ohne die Geometrie zu verfälschen.
Das Netz wird dann mit dem CAD-Sollmodell abgeglichen; ein Falschfarbenvergleich zeigt sofort, wo das Blech innerhalb der gesetzten Toleranzfelder liegt und wo es zu Abweichungen kommt.
Besonders bei Außenhautteilen sind vor allem Flächenverläufe im Bereich von Sicken oder Designkanten relevant – hier entscheiden oft Zehntelmillimeter über den optischen Gesamteindruck.
Die Software erzeugt eine maßstabsgetreue Prüfgrafik und einen Bericht, der für die Qualitätsdokumentation und die Kommunikation mit dem Werkzeugbau oder dem Presswerk verwendet wird.
Bei Wiederholungsprüfungen, etwa nach einer Werkzeugkorrektur, kann derselbe Scanablauf erneut durchlaufen werden, um die Änderung direkt zu quantifizieren.
Der gesamte Zyklus aus Aufnahme, Auswertung und Berichtserstellung liegt bei einem geübten Anwender für ein großes Seitenteil im Bereich weniger Minuten, was selbst für Stichproben in der laufenden Fertigung praktikabel ist.
Auswahlkriterien für einen Handheld-Scanner im Blechumfeld
Nicht jeder optische Scanner ist für die besonderen Bedingungen an Karosserieblechen geeignet.
Zu den wichtigsten Auswahlkriterien zählen die Fähigkeit, große Flächen bei hoher Punktdichte zügig zu erfassen, eine robuste Belichtungsanpassung an glänzende Oberflächen und eine ausreichende Tiefenschärfe für tiefe Züge und Flansche.
Ebenso entscheidend ist die Unempfindlichkeit gegenüber leichten Vibrationen am Messplatz, wie sie in Werkshallen am Rand der Presse auftreten.
Der AlphaScan von INSVISION ist für diese Aufgabenklasse ausgelegt und durch seine CE- und FCC-Zertifizierung sowie die Einhaltung der relevanten ISO-Normen für den industriellen Dauerbetrieb qualifiziert.
Da das Gerät handgeführt und ohne starre Vorrichtung eingesetzt wird, entfällt zudem die teure Anschaffung eines Messarms oder eines speziellen Spannrahmens.
Wer die Prüfprozesse für Blechteile vereinheitlichen und die Daten direkt in den digitalen Zwilling des Rohbaus einfließen lassen möchte, findet in einem solchen System eine skalierbare Lösung, die sowohl im Presswerk, im Qualitätslabor als auch direkt am Montageband funktioniert.
Hangzhou Insvision Technology Co., Ltd.
Adresse: Gebäude 1, Nr. 1399 Liangmu-Strasse, Bezirk Yuhang, Hangzhou, Provinz Zhejiang, 311121, China