3D-Prüfung von engen Spalten – wenn kein Platz für zweite Versuche bleibt

Die Geometrie vieler Industrieteile spielt sich in Übergängen ab, die mit bloßem Auge kaum noch auflösbar sind. Dichtflächen von Ventilgehäusen, Gleitpassungen

INSVISION hat mit dem AlphaScan einen Handscanner entwickelt

INSVISION hat mit dem AlphaScan einen Handscanner entwickelt, der genau auf diese Szenarien ausgelegt ist. Das Gerät arbeitet mit blauen Laserlinien, deren feine Projektion auch in schmalen Kavitäten ein kontrastreiches Muster auf die Oberfläche legt.

Anders als bei Weißlicht- oder Streifenprojektionen, die in tiefen Spalten oft an Schattenwurf scheitern, bleibt die Laserlinie im AlphaScan auch bei starkem Einfallswinkel sichtbar.

Der Scanner registriert das Profil der Spaltflanken selbst dann, wenn die Öffnung nur wenige Millimeter beträgt und die inneren Flächen stark reflektierend oder dunkel beschichtet sind.

INSVISION AlphaScan 3D-Scan-Demonstration

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

Die hohe Punktdichte von bis zu 2.000 Punkten pro Linie erlaubt es, selbst feine Fräsriefen oder Erodierstrukturen digital abzubilden, die später in der Auswertung als Formabweichung sichtbar werden.

Kernpunkte im Überblick

INSVISION hat mit dem AlphaScan einen Handscanner entwickelt, der genau auf diese Szenarien ausgelegt ist.
Enge Spalten treten nicht nur als konstruktive Toleranzzone auf, sondern häufig als Folge der Fertigungsroute.
Der AlphaScan umgeht diese Einschränkung, indem er die Szene in Bewegung erfasst.
Eine reine Punktwolke beantwortet noch keine Prüffrage.

Enge Spalten treten nicht nur als konstruktive Toleranzzone

Enge Spalten treten nicht nur als konstruktive Toleranzzone auf, sondern häufig als Folge der Fertigungsroute. Beim Laserschweißen von Batteriegehäusen entstehen schmale Verbindungsnähte, deren Spaltbreite im Zehntelmillimeterbereich liegt.

In der Kunststofftechnik verlangen Schnappverbindungen und Clipgeometrien nach einer Überprüfung des Hinterschneidungswinkels, der sich mit einem Tastschnittgerät nur schwer reproduzierbar erfassen lässt.

Gussteile aus dem Druckguss weisen oft schmale Kühlkanäle oder Entlüftungsrillen auf, deren Querschnitt sich nach dem Entgraten verändert. In all diesen Fällen scheitert die taktile Antastung entweder an der Zugänglichkeit oder an der Weichheit des Materials, das unter der Messkraft nachgibt.

Auch die Bildverarbeitung mit Kamerasystemen liefert nur eine zweidimensionale Projektion und kann keine Tiefeninformation zur Spaltbreite in der dritten Achse bereitstellen.

Der AlphaScan umgeht diese Einschränkung indem er die

Der AlphaScan umgeht diese Einschränkung, indem er die Szene in Bewegung erfasst. Der Prüfer führt den Handscanner manuell um das Bauteil herum, während die Software die Einzelaufnahmen in Echtzeit registriert.

Dabei entsteht eine Punktwolke, die auch die Unterseiten von Überhängen und die Rückwände von Spalten abbildet. Die Scanstrategie lässt sich flexibel an das Bauteil anpassen: Bei einem schmalen Ventilsitz wird der Scanner in einem flachen Winkel angesetzt, um den Laserstrahl in die Dichtfläche zu lenken.

Bei einer Steckerleiste mit mehreren parallelen Spalten genügt eine einzige Schwenkbewegung, um die gesamte Anordnung zu digitalisieren.

Die integrierte photogrammetrische Ausrichtung und die Verwendung von Positionsmarkern ermöglichen eine Genauigkeit, die auch bei größeren Messfeldern im Bereich weniger Hundertstel Millimeter liegt.

Eine reine Punktwolke beantwortet noch keine Prüffrage

Eine reine Punktwolke beantwortet noch keine Prüffrage. Entscheidend ist die Weiterverarbeitung der Daten in einer messfähigen Softwareumgebung. Nach dem Scan wird das Polygonnetz automatisch geglättet und von Ausreißern befreit.

Anschließend kann der Prüfer das Modell gegen den CAD-Datensatz ausrichten – wahlweise über eine Best-Fit-Methode oder über definierte Bezugspunkte, die der Konstrukteur im Vorfeld festgelegt hat.

Innerhalb der Software wird dann ein Soll-Ist-Vergleich durchgeführt, der die Abweichung der engen Spalte farblich codiert darstellt. Rot markiert eine zu enge, Blau eine zu weite Spaltzone.