OptimScan Q9 von SHINING 3D - Werkzeugbemusterung in unter einer Woche
Der Leuchtenzulieferer Danyang Sanyou Optoelectronic Equipment hat seine Werkzeugbemusterung von etwa zwei bis drei Wochen auf unter eine Woche gedrückt. Möglich macht das der OptimScan Q9 von SHINING 3D, ein fester Streifenlichtscanner (Fringe Projection: Muster werden auf das Bauteil projiziert und aus der Verzerrung die Oberfläche berechnet).
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Die Messaufgabe: gekrümmte Optikteile
Danyang Sanyou fertigt Konzentratoren und Linsen für Fahrzeugleuchten. Beide Teile sammeln das Licht der Lampe und formen daraus ein Strahlbild, das Beleuchtungsnormen und gesetzliche Vorgaben erfüllt. Dafür tragen sie unregelmäßig gekrümmte Flächen. Konzentratoren sind klein und mit dicht gepackten Wölbungen unterschiedlicher Form bedeckt.
Solche Geometrien lassen sich mit Koordinatenmessmaschinen (CMM) oder Messschiebern kaum prüfen. Das Unternehmen setzte deshalb auf optisches 3D Scannen. Laut dem Bericht verglich es mehrere bekannte Marken. Der Technikingenieur Zhou sagt, ein fester Präzisions Streifenlichtscanner sei die einzig passende Option gewesen, weil auch kleine Strukturen gemessen werden müssen.
Der Q9 kombiniert vier 9 Megapixel Industriekameras mit Monocular Stereo Fusion und zwei Messbereichen. Er lässt sich außerdem mit Robotern für automatisierte Prüfabläufe koppeln. Ob Danyang Sanyou diese Roboteranbindung nutzt, geht aus der Meldung nicht hervor.
Schnellere Bemusterung und Serienprüfung
Ein neues Werkzeug durchläuft meist mehrere Probeläufe. Nach jedem Lauf werden die Prozessparameter angepasst, bis die Teile die Spezifikation treffen. Bei Danyang Sanyou wird jedes Probeteil jetzt in wenigen Minuten gescannt. Eine Prüfsoftware legt das Ergebnis über die 3D Konstruktionsdaten.
Eine farbcodierte Abweichungskarte zeigt dann den Verzug des ganzen Teils und Fehler an einzelnen Stellen. Das Team leitet daraus ab, was am Prozess zu ändern ist. Wie 3D Printing Industry schreibt, sinkt dadurch die Zahl der nötigen Iterationen. Der Zyklus liegt nun unter einer Woche.
In der Serie prüft der Scanner weiter. Nach einer festgelegten Stückzahl werden ein oder zwei Teile vollständig vermessen. Das ergibt eine laufende Kontrolle der Chargenqualität.
Referenzscans gegen Werkzeugverschleiß
Werkzeuge nutzen sich ab. Wann eines ausgemustert wird, hing bisher stark von Erfahrung und beobachteten Mustern ab. Danyang Sanyou scannt nun jedes Werkzeug vor Produktionsbeginn und speichert den kompletten 3D Datensatz als Referenz. Nach einer definierten Zahl von Chargen folgt ein zweiter Scan, der mit der Referenz verglichen wird.
So lässt sich der Verschleiß beziffern. Die Werte fließen in Lebensdauerschätzungen ein. Das Team kann Ersatzwerkzeuge einplanen, bevor das Original ausfällt. Die Scans vor der Produktion erleichtern laut Meldung auch die Entwicklung dieser Ersatzwerkzeuge.
In der Praxis bedeutet das: Die Entscheidung über den Werkzeugtausch stützt sich auf Messdaten statt auf Gefühl. Das gilt für Optikteile mit engen Toleranzen besonders, weil kleine Abweichungen im Strahlbild sichtbar werden.
Ein zweiter Fall aus dem Bergbau
Die Meldung stellt dem Leuchtenfall ein Beispiel aus Chile gegenüber. Das Maschinenbauunternehmen Talleres Artificio setzt für Inspektionen von Bergbauanlagen den FreeScan Trak Nova von SHINING 3D ein. Handmessgeräte konnten nach Angaben der Firma Verschleißmuster und Verformungen an großen Anlagen wie Kugelmühlen übersehen.
In einem Projekt quantifizierten Scandaten Wellenversatz und Verschleiß in den Lagergehäusen. Das floss direkt in Wartungsentscheidungen ein. Bestimmte Kugelmühlen Inspektionen dauern laut Firma nur noch halb so lang. Beide Firmen nutzen Scandaten, um Verschleiß zu beziffern. Talleres Artificio scannt mobil an großen Anlagen. Danyang Sanyou nutzt einen festen Scanner an Lampenoptiken und Werkzeugen.
Wer sich für kompakte Geräte der Marke interessiert: Einen anderen Scanner aus dem Umfeld von SHINING 3D beschreibt ein Beitrag zum ChaiX AI Scan O1.
Persönliches Fazit
Aus meiner Sicht ist die Fallstudie vor allem deshalb interessant, weil sie den Scan nicht als Einzelprüfung zeigt. Vor der Serie dient er der Bemusterung und danach der Verschleißkontrolle. Genau dort fehlt in vielen mittelständischen Betrieben die Datenbasis. Die Zahl von unter einer Woche statt zwei bis drei Wochen stammt allerdings aus einer Herstellerfallstudie. Unabhängig geprüft ist sie nicht. Die Aussage ist auch an den Anwendungsfall gebunden: Wer weniger komplexe Geometrien prüft, wird kaum denselben Hebel sehen. Trotzdem halte ich den Referenzscan vor Produktionsbeginn für eine Gewohnheit, die sich bei jedem Spritzgusswerkzeug lohnt.
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