Prozessoptimierung mit optischer 3D-Messtechnik - Meusburger Anwendertreffen Stefan Saalfeld | 15.05.2018
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Meusburger Anwendertreffen Prozessoptimierung mit optischer 3D-Messtechnik Stefan Saalfeld | 15.05.2018
Kontaktdaten Stefan Saalfeld GOM Süd Leipheimer Str. 44 89346 Bibertal Tel. +49 531 390290 Mobil +49 151 26465505 s.saalfeld@gom.com
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
GOM Zentrale 1990 gegründet Eigentümergeführtes Unternehmen Entwicklung, Produktion und Verwaltung in Braunschweig, Deutschland
GOM Metrology Netzwerk 60 Niederlassungen weltweit 1.000 Messtechnik-Spezialisten GOM Gruppe mit 8 eigenen Niederlassungen Kontinuierlich auf über 500 Mitarbeiter in der GOM Gruppe gewachsen
GOM Süd Niederlassung Eröffnung in Bibertal Q1 2019 40 Mitarbeiter Bürogebäude, Trainingsräume sowie Service und Support vor Ort
3D-Koordinatenmesstechnik / 3D-Testing GOM entwickelt, produziert und vertreibt Software, Maschinen und Anlagen für die industrielle und automatisierte 3D-Koordinatenmesstechnik und 3D-Testing
Standards setzen Optische Messtechnik gehört zum Standard in der Entwicklung und Produktion von industriellen Produkten GOM Messsysteme werden weltweit von Unternehmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten genutzt Automobilindustrie Luft- und Raumfahrtindustrie Konsumgüterindustrie Forschung und Universitäten
GOM – Kunden (Auszug) Automobilhersteller Automobilzulieferer Luftfahrt Audi, Avtovaz, Bentley, BMW, Chrysler, Automotive Lighting, Batz, Bertrandt, Airbus, Air Force Research Labs, Daihatsu Motor, Daimler, Fiat, Ford, GM, Bosch, Bombardier, Bridgestone, Aselsan, Boeing, Cessna, Chrom Alloy, Honda, Hyundai , Isuzu, Jaguar, Kia, Carcoustics, DAAZ, Dräxlmaier, DLR, DNV, EADS, Eurocopter, FAA, FOI, Land Rover, McLaren, Modenas, NAZA, Faurecia, Georg Fischer, Gienanth, Goodrich, Gorbynov Aviation, Hansen Nissan, Opel, Porsche, PSA, Renault, Goodyear, Hella, Johnson Controls, Transmissions, Hydro, IMPO, JAXA, Seat, Skoda, Subaru, Suzuki, Tata Kautex Textron, Michelin, Nothelfer, Lockheed Martin, NASA, NLR, Northrop Motors, Toyota, VW, Volvo, Temsa, … Pininfarina, Siemens, Thule, Grumman, ONERA, Vulcan Air, VZLÚ, … ThyssenKrupp, ZF Sachs, … Weltweit über 14.000 Systeminstallationen Turbinenhersteller Konsumgüter Zulieferindustrie ABB Turbo systems , Alstom, Adidas, Asics, ASUS, Blaupunkt, Bosch, ACTech, Alfa Laval, Alcan (Alusuisse), Aviadvigatel, BTL, Chromalloy, Elbar Braun, Ching Luh Shoes, Ecco, Arcelor, , BASF, Bayer, Corning, Sulzer, E.ON, GKN, Gorbynov Aviation, FisherPrice, Foxconn, Fuji, Gillette, DuPont, EXXON, Hydro (VAW), Pierburg Honeywell, Howmet, IMA Dresden, MTU, Greenpoint, Hilti, Lego, LG Electronic Kolbenschmidt, Salzgitter, Shell, Tata Pratt & Whitney, Rolls Royce, Salut, Mattel, Microsoft, Motorola, Nautor, Steel, Thyssen Krupp, Thyssen Nirosta, Saturn, Siemens PG, Snecma, Solar Nike, Nokia, Philips, Reebok , Samsung, Tokai Rubber Industries, Voest Alpine Turbines, Triumph, Turbine Services, … SANYO, Siemens, Sony, Stihl, Stahl, … Villeroy+Boch, Walt Disney, …
Kundenauszug Spritzguss und Kunststoff Automobilhersteller: Audi, Bentley, BMW, Chrysler, Daihatsu, Daimler, Fiat, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, Jaguar Landrover, Mitsubishi, Nissan, Opel, Porsche, Renault, Škoda, Subaru, Suzuki, Tata, Tesla, Toyota, Vauxhall, Volkswagen, Volvo, … Automobilzulieferer: Autoliv, Automotive Lighting, Bosch, Bridgestone, Brose, Continental, Delphi, Dräxlmaier, Faurecia, Goodyear, Grupo Antolin, Hella, Johnson Controls, Key Plastics, Montaplast, Polytec, Promens Zevenaar, Röchling, Schaeffler, Takata, Vibroacoustic, Vredestein, … Konsumgüter: adidas, BSH, Busch-Jäger, Canon, Electrolux, Fischerwerke, Gilette, Green Point, Hilti, Hitachi, Huawei, Lego, LG, Makita, Mattel, Nike, Pioneer, Playmobil, Procter & Gamble, Samsung, Sharp, Sony, Stanley Black & Decker, Stihl, YKK Zipper, … Medizintechnik: Altay Scientific, Biomet, Celon Pharma, Cochlear, Coloplast, Coopdech, Cyberdyne, Dentsply, Edap TMS, Fresenius Kabi, Gerresheimer, Knudsen Plast, Maquet, Nobel Biocare, New Deantronics, Novo Nordisk, Otto Bock Health Care, Planmeca, Promed, Radiometer, Sarstedt, SHL Group, Stratec Biomedical, Synbone, Synthes, Terumo, … Materialhersteller: 3M, BASF, Bayer, Daikin, DIK Kautschuktechnologie, Faserinstitut Bremen, Fraunhofer (ICT), Hutchinson, IMA, Inegi, Kömmerling, Lanxess, Polymer Competence Center, RWTH Aachen (IKV), Sabic, Solvay, Sumitomo, Toray, …
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
Zeit für Produkt-Entstehungs-Prozess (PEP) Materialkennwerte Konstruktion Simulation Formen- & Bauteile Zusammenbau Belastungstests CAD Werkzeugbau Der Prozess wird zunehmend zeitlich gestrafft. Material- Konstruktion Simulation Formen- & Bauteile Zusammenbau Belastungstests kennwerte CAD Werkzeugbau 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
GOM – präzise industrielle 3D-Messtechnik Optische Messtechnik von GOM liefert ∙ Schnelle Messung und Bereitstellung von Messberichten ∙ Übersichtliche Visualisierung der Ergebnisse ∙ Flexibilität hinsichtlich Messaufgaben und Bauteile ∙ Mobilität der Messausrüstung ∙ Prozesssicherheit GOM Messsysteme werden komplementär oder als Alternative eingesetzt zu ∙ 3D-Koordinatenmessgeräten ∙ Lehren ∙ Beschleunigungs- und Wegaufnehmern ∙ Dehnungsmessstreifen 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Qualitätssicherung in der Spritzguss-Prozesskette GOM-Lösungen vereinfachen komplexe Messaufgaben in der Produktentwicklung und Produktion ∙ Verkürzung der Entwicklungszeiten ∙ Erhöhung der Produktqualität ∙ Verbesserung der Qualitätssicherung über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes Materialkennwerte CAD / PMI Simulation Werkzeugbau & Spritzgussteile Serienprüfung Zusammenbau & Elektrodenfertigung Belastungstests 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
Flächenhafte Bauteilvermessung Optischer 3D-Scanner für die dreidimensionale Bauteilvermessung und -inspektion Unabhängig von Objektgröße, Oberflächenbeschaffenheit und Bauteilkomplexität Vollflächige Bauteilbeschreibung und präzise 3D-Koordinaten Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
3D Form- und Maßanalyse mit ATOS Messablauf in drei einfachen Schritten Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3 Digitalisierung Auswertung Prüfbericht/Tabelle Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
3D-Messdaten für Folgeprozesse Flächenrückführung Daten für Folgeprozesse Additive Fertigung CNC-Bearbeitung ATOS liefert 3D-Netze (STL) Auflösung feinster Details Messung kleiner Radien Qualitätskontrolle Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
3D-Messdaten für Folgeprozesse Flächenrückführung Daten für Folgeprozesse Additive Fertigung CNC-Bearbeitung ATOS liefert 3D-Netze (STL) Auflösung feinster Details Messung kleiner Radien Qualitätskontrolle Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
Grundkonzept Inspektionssoftware Auswerte-Workflow Soll-Daten (CAD/STL = Musterteil, Messpläne, FTA) Ist-Daten (Meshes, Punktewolken) Ausrichtung Ist-Daten gegen Soll-Daten (RPS, 3-2-1, Best-Fit) Vergleich/Prüfung (Fläche, Schnitte, Koordinaten, Form/Lage, Toleranzen) Prüfberichte (Diagramme, Tabellen, Freier Viewer) Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
Ausrichtungen Alle Standard-Ausrichtungen ∙ RPS-Ausrichtung ∙ Hierarchische Ausrichtung auf Basis von Geometrieelementen ∙ Referenzpunkte ∙ Verschiedene Best-Fit-Verfahren ∙ Lokales Best-Fit ∙ Globales Best-Fit Lokale Best-Fit-Ausrichtung RPS-Ausrichtung ∙ Lokale Koordinatensysteme Kundenspezifische Ausrichtungen Kostenlose GOM Inspect Software ∙ Balanced Beam Alle Standard-Ausrichtungsfunktionen verfügbar ∙ Equalized Nested Unterschiedliche Ausrichtungen können parallel vorgehalten und verwaltet werden 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Punktbasierte Inspektion Auswertungsfunktion auch für Punktewolken anwendbar Bestimmung von Abständen Vergleich der Punkte zum CAD-Modell Erzeugung mehrere Geometrieelemente durch Anwendung der Konstruktions-funktionen Überprüfung erzeugter Elemente bzgl. Kostenlose GOM Inspect Software ∙ Maßhaltigkeit Punktbasierte Inspektion ohne Einschränkungen ∙ Form- und Lage-Toleranzen ausführbar ∙ Ebenheit ∙ Rundheit ∙ Position ∙ Neigung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Soll-Ist-Vergleich Polygonnetz beschreibt Freiformflächen und Regelgeometrien Abgleich erfolgt durch ∙ Flächenvergleich mit Zeichnung ∙ Direkt mit CAD-Datensatz Software realisiert ∙ 3D-Analyse von Oberflächen ∙ 2D-Analyse von Schnitten und Punkten Kostenlose GOM Inspect Software CAD-basierte Generierung von Regelgeometrien Alle Inspektionsfunktionalitäten vorhanden ∙ Linien ∙ Ebenen ∙ Kreise ∙ Zylinder 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Form- und Lage-Analyse Stellt funktionalen Aspekt des Bauteiles in Vordergrund ∙ Im Gegensatz zur reinen Maßanalyse Entsprechende GD&T-Elemente sind ∙ Planarität ∙ Parallelität ∙ Zylindrizität ∙ Position Normgerechte Betrachtungsweisen sind möglich ∙ Zweipunktmaße Kostenlose GOM Inspect Software ∙ Maximale Material-Bedingung Die GD&T-Analyse kann komplett ausgeführt werden ∙ Positionstoleranz im lokalen Bezug- und Koordinatensystem 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
CT-Datenimport Import und Analyse von CT-Daten in GOM Inspect ∙ Native Formate: *.vgi, *.vgl, *.pcr, *.exv, *.rek Import von CT-Datenformaten per Drag & Drop Die Software identifiziert unterschiedliche Materialien Import von einzeln gescannten Materialien Import von Datensätzen mit mehreren Objekten, die gleichzeitig mit einem CT aufgenommen wurden Kostenlose GOM Inspect Software Import und Analyse von CT-Daten möglich 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Trend-, SPC- und Deformationsanalyse Parametrik ermöglicht ∙ Umsetzung der Trendanalyse für Mehrfachauswertung ∙ Statistische Prozesskontrolle (SPC) ∙ Deformationsanalyse Vollflächige Auswertung von mehreren Teilen/Stufen innerhalb eines Projekts möglich Funktionalitäten für die Ermittlung statistischer Analysewerte wie ∙ Cp Kostenlose GOM Inspect Software ∙ Cpk Funktionen zur Trendanalyse vollständig integriert ∙ Pp Erzeugen von Trendprojekten nicht möglich ∙ Ppk ∙ Min ∙ Max ∙ Avg ∙ Sigma 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Reporting Berichterstellung mit ∙ Snapshots ∙ Bildern ∙ Tabellen ∙ Diagrammen ∙ Texten ∙ Grafiken Ergebnisse auf Benutzeroberfläche darstellen/bearbeiten Messergebnisse in PDF exportierbar Kundenspezifische Vorlagen wiederverwendbar Jede im Report gespeicherte Szene im 3D-Fenster Kostenlose GOM Inspect Software anschaubar Report-Modul komplett integriert Erstellen von personalisierten Seiten nicht möglich 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Optisch und taktil in einem System GOM Taster kombiniert flächenhafte und Einzelpunkt Messung ∙ Schneller Prozess, da alle Messungen mit einem System ∙ Alle Auswertungen (flächenhaft und taktil) direkt in der ATOS Software Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
Flexibles Sensorkonzept Ein Sensorkopf | Modulares Design Stationär | Mobil Klein bis groß Flexibel skalierbare Messfelder Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
Mobil – Stationär – Automatisiert Ein Sensorkopf | Modulares Design Mobiles Messsystem Stationäres Messsystem Automatisiertes Messsystem Industrielle 3D-Koordinatenmesstechnik mit ATOS
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
GOM Software live Elektrodeninspektion Werkzeugprüfung Digitaler Zusammenbau
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
GOM CT Photogrammetrischer Computertomograph 225-kV-Röntgenquelle 3k-Detektor Messfeld: Ø:240mm H:400mm Photogrammetrische Kalibrierung Temperature Balancing 5-Achs-Kinematik
GOM CT Komplettprodukt verfügbar ab 2019
Agenda 1 GOM – Präzise industrielle 3D-Messtechnik 2 Spritzguss-Prozesskette 3 ATOS Grundlagen 4 Live-Vorführung GOM Software 5 Produktneuheit 6 3D-Testing
Qualitätssicherung in der Spritzguss-Prozesskette GOM-Lösungen vereinfachen komplexe Messaufgaben in der Produktentwicklung und Produktion ∙ Verkürzung der Entwicklungszeiten ∙ Erhöhung der Produktqualität ∙ Verbesserung der Qualitätssicherung über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes Materialkennwerte CAD / PMI Simulation Werkzeugbau & Spritzgussteile Serienprüfung Zusammenbau & Elektrodenfertigung Belastungstests 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Qualitätssicherung in der Spritzguss-Prozesskette GOM-Lösungen vereinfachen komplexe Messaufgaben in der Produktentwicklung und Produktion ∙ Verkürzung der Entwicklungszeiten ∙ Erhöhung der Produktqualität ∙ Verbesserung der Qualitätssicherung über den gesamten Lebenszyklus eines Produktes Materialkennwerte CAD / PMI Simulation Werkzeugbau & Spritzgussteile Serienprüfung Zusammenbau & Elektrodenfertigung Belastungstests 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Dynamische Belastungstests an Kunststoffteilen 3D Bewegungs- und Verformungssensor ∙ Oberflächendehnung / Digitale Bildkorrelation ∙ 3D-Verschiebungen, -Geschwindigkeiten und -Beschleunigung Materialprüfung ∙ Bestimmung von Materialeigenschaften Bauteiltests ∙ Crash- & Impacttests ∙ Dauerbelastungs-/Ermüdungstests ∙ Strukturtests und -schwingungen ∙ Werkzeugmaschinenanalyse (MFU) ∙ Verifikation von FE-Simulationen Dynamisches Verhalten von Komponenten Material- und Bauteilprüfung ∙ Flächenhafte und punktbasierte Auswertungen 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Materialprüfung – Zug-, Druck-, Scherversuche Materialkennwerte ∙ Fließkurve ∙ E-Modul ∙ N-Wert ∙ R-Wert ∙ Schermodul ∙… Parameter für virtuelle Entwicklung ∙ Elastische Dehnung ∙ Plastische Dehnung ∙ Dehnung bis zum Bruch ∙ Einschnürung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Materialprüfung – Zug-, Druck-, Scherversuche Materialkennwerte ∙ Fließkurve ∙ E-Modul ∙ N-Wert ∙ R-Wert ∙ Schermodul ∙… Ergebnisse ∙ 100% Dehnung und mehr ∙ Systemskripte als Template hinterlegt (keine eigene Programmierung erforderlich) Kontrolle und Optimierung von ∙ Zuverlässige Eingangsparameter für Simulation ∙ Bessere Simulationsergebnisse ∙ Zielführende und schnellere Produktentwicklung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Kunststoffwinkel – Dehnung Oberflächendehnung Kunststoffwinkel ∙ Haupt- und Nebenformänderung ∙ Dehnung in X und Y, Scherung ∙ Dickenabnahme ∙ Dehnraten für alle Dehnungen Ergebnisse ∙ Zweimalige Belastung (pneumatischer Druck) ∙ Beulung (Stellen mit höchster Dehnung) ∙ Versteifung zeichnen sich im Dehnungsbild ab Kontrolle und Optimierung von ∙ Vorhersage von Materialversagen ∙ Verifikation mit der FEM Simulation ∙ Sichere und schnelle Produktentwicklung Hauptformänderung mit CAD Überlagerung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Papierklammer – Dehnung Oberflächendehnung Kunststoff-Papierklammer ∙ Haupt- und Nebenformänderung ∙ Dehnung in X und Y, Scherung ∙ Dickenabnahme ∙ Dehnraten für alle Dehnungen Ergebnisse ∙ Viermalige Belastung (manueller Hebel) ∙ Dehnunsspannung (Stellen mit höchster Dehnung) ∙ 3D Visualisierung, Bildserien, Punkte,… ∙ Diagramme, Statistikdaten, Exporte,… Kontrolle und Optimierung von ∙ Vorhersage von Materialversagen ∙ Verifikation mit der FEM Simulation ∙ Sichere und schnelle Produktentwicklung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Lüfter – Verformung 3D-Bewegungs- und Beschleunigungsanalyse Lüfterrad von Automobil-Kühlerlüfter ∙ 3D Verschiebung und Verformung ∙ Geschwindigkeit und Beschleunigung ∙ 6DoF Analysen ∙ Schwingungsanalyse Verformungsmessung an rotierendem Bauteil ∙ Hochlauf auf 1.800 U/min ∙ Temperaturbeaufschlagung 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Lüfter – Verformung 3D-Bewegungs- und Beschleunigungsanalyse Lüfterrad von Automobil-Kühlerlüfter ∙ 3D Verschiebung und Verformung ∙ Geschwindigkeit und Beschleunigung ∙ 6DoF Analysen ∙ Schwingungsanalyse Ergebnisse Z-Verformung beim Hochlauf (Temperatur 20°) ∙ Stehendes Bild durch getriggerte Messung (6 Lüfterblätter, 1 Messung / Umdrehung) ∙ Ca. 1mm Verformung bei 20°C & 1.800 U/min ∙ Ca. 2mm Verformung bei 50°C & 1.800 U/min Optimierung von ∙ Ursachenanalyse (Geräusche, Schwingungen) ∙ Bauteilauslegung und -festigkeit ∙ Material / Materialkombinationen ∙ Befestigungskonzepten Z-Verformung beim Hochlauf (Temperatur 50°) 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Werkzeug – Verformung 3D-Bewegungsanalyse – Maschinenfähigkeitsuntersuchung (MFU) ∙ 3D Verschiebung und Verformung ∙ Geschwindigkeit und Beschleunigung ∙ 6DoF Analysen „Werkzeugatmung“ bei verschiedenen Einspritzparametern Relativbewegung zwischen Werkzeughälften ∙ Einspritzdruck ∙ Zuhaltekraft ∙ Einspritzvolumen © TU Chemnitz ∙ Füllzeit ∙ Massepolster 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Werkzeug – Verformung © TU Chemnitz Messaufbau in Situ Bewegung der Werkzeughälften zueinander beim Spritzvorgang 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
Bauteiltests Werkzeug – Verformung Aufdrücken der Werk- zeughälfte um 2/100 Verschiebung der Werkzeughälfte „nach oben“ um 3/100 Zufahren Auffahren des Werk- Einspritzvorgang des Werk- Verschiebung X & Y mit CAD Überlagerung zeuges zeuges 3D-Koordinatenmesstechnik in Spritzguss- & Kunststoff-Prozessketten
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