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15.04.2015

Optische Positionier- und Ausrichtetechnologie 3D Arena von Aicon

Großflächige Objekte markierungsfrei scannen

Optische Positionier- und Ausrichtetechnologie 3D Arena (Foto: Aicon)

Optische Positionier- und Ausrichtetechnologie 3D Arena (Foto: Aicon)

Für die Prüfung von Bauteilen auf Sollgeometrie, Bewegungs- und Deformationsverhalten eignet sich das optische Koordinatenmessgerät Moveinspect von Aicon, Braunschweig. Es zeigt geometrische Zustände und Veränderungen dreidimensional auf und liefert anhand der gesammelten Messdaten präzise Antworten auf verschiedene Fragen. Auf Basis der im industriellen Umfeld bewährten Technology hat der Hersteller ein neues Konzept entwickelt: die 3D Arena, eine optische Positionier- und Ausrichtetechnologie mit mehr als zwei Kameras.

Derartige Mehrkamerasysteme sind meist auf einer stabilen Basis oder in einem festen Verbund angeordnet und können selbst große Messvolumina abdecken. Die Kameras der 3D Arena sind auf einem stabilen Kamerarahmen außerhalb des Blickfelds des Anwenders montiert. Sie fokussieren einen Ausschnitt des Messobjekts. Mithilfe des Triangulationsverfahrens werden die 3D-Koordinaten der Objektpunkte bestimmt. Basis hierfür sind die Bildkoordinaten der Messmarken, die bekannten Positionen und Orientierungen der Kameras sowie die Modellierung des aus der Kalibrierung bekannten Strahlengangs der optischen Komponenten. Alle gemessenen Koordinaten können nach Firmenangaben in jedes andere Koordinatensystem (Bauteil-, Fahrzeug- oder Weltkoordinatensysteme) transformiert werden.

Die 3D Arena kann theoretisch aus beliebig vielen Kameras bestehen. Die Anzahl ist abhängig von Messaufgabe und Messvolumen. Eine 16-Kamera-Konfiguration deckt z. B. ein Messfeld von ca. 6 m x 8 m ab. Zum Einsatz kommen XR-Kameras, die laut Hersteller über eine hohe räumliche Auflösung verfügen, verbunden mit einer hervorragenden Bildqualität und geringem Sensorrauschen. Dies ist die Grundlage für eine präzise Bestimmung der 3D-Koordinaten von Messpunkten innerhalb des Messvolumens. Die 3D Arena ist für unterschiedliche Messaufgaben geeignet. Dazu gehören Positionierung und Ausrichtung, Probing, Deformationsanalysen, Qualitätssicherung und Oberflächenvermessungen.

Kombination aus Weißlichtscanner und Signalisierungsrahmen(Bild: Aicon)

Kombination aus Weißlichtscanner und Signalisierungsrahmen(Bild: Aicon)

Anwender können mit dem Kamerasystem beliebig viele verschiedene Objekte einmessen, ausrichten sowie positionieren und innerhalb des Messvolumens tracken. "Die 3D Arena liefert voll automatisiert geometrische 3D-Informationen und stellt damit einen wichtigen Schritt zur Akzeptanz von optischer Koordinatenmesstechnik innerhalb von Automatisierungsprojekten dar. Unser Alleinstellungsmerkmal ist die Möglichkeit, großflächige Objekte mit unserem Naviscan, einer Kombination aus dem leistungsstarken Weißlichtscanner Stereoscan und dem Signalisierungsrahmen Naviframe, zu scannen, ohne sie vorher mit Messmarken zu signalisieren. Aber auch mit Fremdprodukten wie Messarmen oder Scannern anderer Firmen arbeitet die 3D Arena problemlos zusammen", erklärt Dr.-Ing. Andreas Rietdorf, bei Aicon verantwortlich für die 3D Arena.

Das markierungsfreie Scannen wird durch die Bestimmung der Lage und Orientierung des Scanners in der 3D Arena ermöglicht, d. h. der messende Scanner selbst wird getrackt. Hierbei wird über den Naviframe kontinuierlich dessen Position im Messvolumen bestimmt. Wird der Scanner zwischen den Einzelmessungen verschoben, liegen seine Ausrichtung und Orientierung in einem einheitlichen Koordinatensystem vor. Die Scanner-Punktewolken können somit einfach und zuverlässig zusammengeführt werden. Diese Methode ist nach Herstellerangaben in Bereichen ohne deutliche Konturausprägungen des Objekts robuster als das Konturmatching, wesentlich schneller als das Scannen mit Referenzmarken und verringert somit die Kosten erheblich. Anwender aus dem Automobilbereich schätzen den Vorteil des markierungsfreien Scannens. Dort werden mithilfe der 3D Arena großflächige automatisierte Scanaufgaben gelöst.

Die 3D Arena ermöglicht flexibles Arbeiten mit mobilen Maschinen, die frei im Raum bewegt werden können. Wird die Maschine zur Seite gestellt und nach einer Pause weiter genutzt, erkennt das Trackingsystem sie, richtet das Bearbeitungsprogramm entsprechend den Koordinaten ein, und die Maschine kann weiterarbeiten. Der Anwender erhält auch bei unterbrochenen Messungen präzise, verlässliche Ergebnisse. Die vollständige Bewegungsfreiheit und der ungestörte Blick auf das Messobjekt machen das Arbeiten schneller und effektiver. Dieser Vorteil der Mehrkamerasysteme, der einen unverstellten Blick ermöglicht, bietet besonders Fahrzeugdesignern eine enorme Arbeitserleichterung.

Foto: Aicon GmbH

Aicon 3D Systems GmbH
www.aicon.de
Control, Halle 5, Stand 5207

Unternehmensinformation

AICON 3D Systems GmbH

Biberweg 30C
DE 38114 Braunschweig
Tel.: 0531 58000-58
Fax: 0531 58000-60

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