Koordinatenmessgeräte
Was ist der Unterschied zwischen KMG-Messungen und 3D-Scans?
Prüfung und Qualitätssicherung sind wichtige Prozesse in der Fertigung. Zwei Systeme, 3D-Koordinatenmessgeräte (KMGs) und 3D-Scanner, sind schon seit geraumer Zeit im Bereich der Qualitätskontrolle vertreten. Obwohl sie beide hervorragende Werkzeuge für die Prüfung sind, hat jedes seinen eigenen Platz in der Welt der Qualitätskontrolle. Wenn Sie die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen Systemen verstehen, können Sie feststellen, welches System am besten geeignet ist, um verschiedene Prüfprozesse zu optimieren.
Im Folgenden gehen wir auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Werkzeugen ein, damit Sie besser gerüstet sind, um das richtige Werkzeug zu wählen.
Grundlegendes zu KMGs und 3D-Scannern
Obwohl beide Technologien für eine Vielzahl von Messungen ausgelegt sind, unterscheiden sie sich in ihren Funktionen und Möglichkeiten. Ihre spezifischen Anwendungen bestimmen, welches System für Sie am besten geeignet ist.
3D-Koordinatenmessgeräte haben einige Einschränkungen, da sie nur eine bestimmte Anzahl an Datenpunkten mit einem Messtaster erfassen können. Aber die Software erzeugt sofort Geometrien und Abmessungen sowie Berichte, sodass die Prüfung in dem Moment abgeschlossen ist, in dem der Messtaster seinen letzten Punkt erfasst. 3D-Scanner hingegen erfassen während des Scannens eine Punktwolke mit Hunderttausenden von Datenpunkten. Das Scannen kann z. B. 15 Minuten dauern, aber im Nachhinein muss dieser Scan oft noch bearbeitet und verfeinert werden, bevor Sie das Netz verwenden und Ihre Messungen definieren können.
Wichtige Überlegungen bei der Wahl zwischen KMG und 3D-Scanner
Es mag den Anschein haben, als würden KMGs und 3D-Scanner unterschiedliche Wege einschlagen, um dasselbe Ziel zu erreichen, aber tatsächlich definieren ihre Grenzen, wo sie eingesetzt werden sollten und wo nicht, um die Effizienz Ihres Prüfprozesses zu maximieren. Die Werkzeuge können teilweise die gleichen Aufgaben ausführen. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, was sie unterscheidet. Nachfolgend finden Sie kurze Listen, einschließlich bemerkenswerter Merkmale, die helfen, KMGs und 3D-Scanner zu vergleichen.
KMG-Messung
- Verwendet einen Messtaster, um einzelne Punkte zu erfassen und Geometrien zu erstellen
- Arbeitet in erster Linie mit starren, nicht verformbaren Materialien
- Taktile Messung
- Ausgabe von 3D- und 2D-CAD-Dateien im STP-, IGES- oder DXF-Format
- Hauptsächlich für die dimensionale Analyse
- Höhere Präzision
3D-Scanner
- Erfasst Millionen von Datenpunkten zum Aufbau eines Netzes
- Kann mit verformbaren oder weichen Materialien arbeiten
- Berührungsloser Betrieb
- Gibt 3D-CAD-Dateien im STL-Format aus
- Hauptsächlich für Reverse Engineering
Spezifische Messanforderungen und Toleranzen
Was die Messmöglichkeiten betrifft, so können 3D-Scanner und KMGs sowohl grundlegende Geometrien und 3D-Geometrien als auch Form- und Lagetoleranzmerkmale messen. 3D-Scanner erstellen jedoch eine „vernetzte“ 3D-Datei für virtuelle Messungen und Reverse-Engineering-Funktionen, während sich KMGs auf physische Messungen und weniger auf Reverse Engineering konzentrieren.
KMGs weisen derzeit eine höhere Genauigkeit auf als 3D-Scanner. Da sich die 3D-Scantechnologie jedoch ständig weiterentwickelt, werden die Geräte mit jedem Jahr engere Toleranzen einhalten.
Für Anwendungen mit engen Toleranzen, die sich auf Abmessungen konzentrieren, ist ein KMG die bessere Wahl, da der Schwerpunkt eines KMG auf der Messung von Abmessungen liegt und es enge Toleranzen einhalten kann. Für Anwendungen, die eine zerstörungsfreie Prüfung oder Reverse Engineering eines Teils erfordern, wäre ein 3D-Scanner das geeignetere Werkzeug. Ähnlich wie beim Reverse Engineering ist die Komplexität der Oberfläche ein wichtiger Schwerpunkt der 3D-Scanner. Das 3D-Scannen kann alle Oberflächenpunkte gleichzeitig erfassen, unabhängig von der Komplexität. Unabhängig davon, ob es sich um eine glatte, poröse oder starre Oberfläche handelt, können 3D-Scanner robustere Daten für die gesamte Oberfläche liefern, während KMGs einige Poren und Grate übersehen würden, da sie in ihrer Datenerfassung eingeschränkter sind.
Kosteneinschränkungen
Obwohl neuere Technologien in der Regel mit höheren Kosten verbunden sind, ist das bei der Wahl zwischen einem 3D-Scanner und einem KMG kein Problem. Die KMG-Technologie ist fast genauso teuer wie 3D-Scanner, sodass es bei der Entscheidung für eine Anschaffung eher auf die erforderlichen Fähigkeiten als auf den Preis ankommt.
Qualifikationsniveau und Schulungsanforderungen für Bediener
Aufgrund ihrer Bauweise erfordert die Verwendung eines herkömmlichen 3D-Koordinatenmessgeräts oft ein höheres Maß an technischem Fachwissen von den Bedienern, während tragbare KMGs dank ihrer intuitiven Software von jedermann verwendet werden können. Auf der anderen Seite erfordern 3D-Scanner nur ein geringes Maß an technischem Know-how, um das System zu bedienen, aber mehr Fachwissen, wenn es um die Bereinigung des Scans geht.
Die Bedienung eines KMG erfordert zwar etwas mehr Know-how, aber sobald die Koordinatenpunkte aufgenommen wurden, werden alle Messungen automatisch von einer intuitiven Software vorgenommen, und die Berichte werden automatisch erstellt.
3D-Scanner sind vielleicht etwas einfacher zu bedienen, aber die Datenerfassung kann schwierig zu navigieren sein. Sobald der Scan abgeschlossen ist, muss die STL-Datei in ein anderes Programm exportiert werden, in dem die Punktwolke von überflüssigen Punkten bereinigt wird. Sobald dies abgeschlossen ist, wird der saubere Scan in eine Software importiert, mit der Sie Elemente für die Messung auswählen können. Dies ist ein zeitaufwändiger Prozess, und es kann bis zu einem Tag dauern, bis Sie Ihre Messergebnisse erhalten. Für Einzelstücke oder Reverse Engineering ist das in Ordnung, aber es wird zu einem zeitraubenden Unterfangen, wenn Sie 3D-Scanner zur Messung jedes Teils verwenden.
Integration in bestehende Arbeitsabläufe
Die Integration von 3D-Scannern in bestehende Arbeitsabläufe kann sich leicht von der Integration von 3D-Koordinatenmessgeräten unterscheiden. Bei den täglichen Abläufen in der Fertigung und Qualitätskontrolle werden viele Faktoren berücksichtigt. Einige davon beziehen sich auf Funktionen der Endkontrolle, Datenkompatibilität, Effizienz und mehr.
KMG-Scans
- Einfache geometrische Merkmale und Abmessungen werden mühelos verarbeitet
- Erfordern mehr manuelle und mechanische Schulung
- Die Wartungspläne können anspruchsvoller sein
- Automatisierte Berichte werden erstellt, sobald ein Teil gemessen wird
3D-Scans
- Erzeugen 3D-Punktwolkendaten
- Erfordern eine Ausbildung in 3D-Scannen, Datenanalyse und eine Menge Software-Kenntnisse
- Einfachere Kalibrierungsverfahren und Wartung
- Zusätzliche Verarbeitung erforderlich, um Messungen zu definieren und zu bestimmen
Auch wenn 3D-Scannen als auffällige und aufregende neue Technologie erscheint, hilft Ihnen ein tieferes Verständnis Ihrer grundlegenden Anforderungen bei der Entscheidung, welches System für Sie am besten geeignet ist. Benötigen Sie eine zerstörungsfreie Prüfung oder suchen Sie nach einer einfachen Lösung für das Reverse Engineering/die Dokumentation von komplexen Oberflächen? Wenn ja, ist ein 3D-Scanner die richtige Wahl für Sie. Müssen Sie enge Toleranzen einhalten und/oder grundlegende 2D-/3D-Maße zeitnah messen? Wenn ja, dann ist ein KMG die optimale Wahl für Ihren Prüfprozess.
KEYENCE – ein führendes Unternehmen für KMGs und 3D-Scanning
Die Fertigungsindustrie wird Innovationen in der Qualitätskontrolle immer begrüßen, und KEYENCE wird auch weiterhin die neuesten Entwicklungen anbieten. Die neueste Version des Weitbereichs-KMGs, das WM-6000, bietet jetzt nicht nur einen Messtaster für KMG-Messungen, sondern auch einen tragbaren 3D-Laserscanner, da KEYENCE erkannt hat, dass manchmal nicht nur eine Option ausreicht.
Ganz gleich, ob Sie einen Messtaster für schnelle und genaue Messungen, einen 3D-Scan eines ganzen Werkstücks oder eine Kombination aus beidem verwenden möchten, das WM-6000 ist für alle Anforderungen geeignet. Mit der Möglichkeit, Messungen und Scandaten im selben Programm zu erfassen und gleichzeitig eine revolutionäre Software zu nutzen, die in wenigen Minuten ein Mesh aus Millionen von Punkten erstellt, ist das WM-6000 die Lösung für alle Anforderungen der 3D-Teileprüfung. Wenn Sie Ihre Qualitätskontrollprozesse verbessern möchten, kontaktieren Sie uns, um mehr darüber zu erfahren, wie KEYENCE Sie dabei unterstützen kann.
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Das 3D-Fertigungsmesssystem schließt die Lücke zwischen großen Messgeräten und Handmessmitteln. Durch die intuitive Bedienung kann jeder Benutzer ganz einfach Form-und Lagetoleranzen direkt in der Fertigung durchführen. Das kompakte und portable Design erlaubt es das Gerät überall, standortunabhängig einzusetzen. Nach jeder Messung wird automatisch ein Prüfbericht mit Bildern erstellt. Zudem kann mit 3D-CAD-Daten gemessen werden.
Die Mobilen 3D-Koordinatenmessgeräte der Modellreihe WM können die Abmessungen und Formen von Produkten problemlos messen. Abmessungen können mit dem Messtaster und Formen mit dem Laser-Scanner gemessen werden. Die kabellosen Messtaster sorgen für einen uneingeschränkten Einsatz und ermöglichen so eine einfache Messung über einen großen Bereich. Da keine Vorbereitung wie Sprühen oder Kleben von Referenzpunkten erforderlich ist, kann das Scannen schnell und mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.
