Dimensionale Messtechnik

Jegliche CT-basierte Messtechnik beruht auf einer genauen Oberflächenbestimmung auf dem Voxelmodell. Je besser die Oberflächenbestimmung, desto kleiner die Messunsicherheit.

Die Oberflächenbestimmung von Volume Graphics

• garantiert eine minimale Messunsicherheit;
• ist subvoxelgenau und lokal adaptiv, sodass Einzelheiten messbar werden, die kleiner als ein Voxel sind;
• verarbeitet die Grauwerte der einzelnen Voxel abhängig von den Grauwerten der umliegenden Voxel und bestimmt dadurch die Oberfläche wesentlich genauer, als dies auf der Basis eines einzelnen Graustufen-Schwellwerts möglich wäre;
• bietet einen intervallbasierten Modus für eine hochgenaue, lokal adaptive Oberflächenbestimmung auch in automatisierten Umgebungen und bei wechselnden Grauwertverhältnissen;
• bietet einen Multimaterial-Modus für die gleichzeitige Bestimmung der Oberflächen mehrerer Materialien innerhalb eines Volumens, was zu einer Komponente pro Material führt.

Mit der Software von Volume Graphics können Sie mit allen Arten von Geometriedaten arbeiten – mit Computertomographiedaten ebenso wie mit CAD-, Netz- und Punktwolkendaten.

Die Software von Volume Graphics

• unterstützt die CT-Daten der unterschiedlichsten Hersteller;
• importiert Punktwolken und Netze in STL-, OBJ- und PLY-Dateien, einschließlich Netze mit Texturen und farbiger Punktwolken;
• versteht in der Basisedition alle neutralen CAD-Datentypen (STEP und IGES);
• übersetzt CAD-Ansichten automatisch in Lesezeichen;
• korrigiert und optimiert fehlerhafte CAD- und Netzdaten bereits beim Importieren;
• bietet erweiterte Modi zur automatischen Vervollständigung;
• ersetzt CAD-Geometrien durch passende Geometrieelemente, wie Ebenen, Zylinder usw.;
• importiert mit dem Modul CAD-Import native CAD-Dateien aus CATIA, Creo, Unigraphics/NX, SolidWorks und Solid Edge*/**;
• unterstützt für alle gängigen CAD-Formate den Import von PMI (Produkt- und Fertigungsinformationen) und stellt damit zusätzliche Bauteilinformationen ur Verfügung, wie Bemaßungen, Form- und Lagetoleranzen, Marker und Beschriftungen (MBD = „model-based definition“); die Prozesse können mit Hilfe von Makros, Stapelverarbeitung und Vorlagen automatisiert werden;***
• ermöglicht eine beträchtliche Zeitersparnis, da die Messpläne nicht mehr manuell aus technischen Zeichnungen erstellt werden müssen;
• erhöht die Effizienz Ihrer Qualitätskontrolle durch die intelligente Konvertierung von PMI-Daten.

* CAD-Übersetzungstechnologie von Tech Soft 3D 
** Unterstützte CAD-Formate des Moduls CAD-Import: CATIA V5 (bis V5-6 R2018), Creo (bis 7.0), Unigraphics/NX (Unigraphics 11.0 bis NX 1872), CATIA V4 (bis 4.2.5), JT (bis 10.0), Solid Edge (V19 bis V20, ST1 bis ST10, 2019 bis 2020), SolidWorks (97 bis 2020)
*** Semantischer PMI-Import wird unterstützt durch das Modul CAD-Import mit PMI für CATIA V5, Creo und Unigraphics/NX

Eine wesentliche Grundlage für die Messergebnisse ist die Ausrichtung an einem Soll-Objekt oder in einem Koordinatensystem. Sie ermöglicht die Extraktion und den Vergleich der Soll- und Ist-Maße und die Untersuchung von Baugruppen.

Mit der Software von Volume Graphics können Sie

• Ihren Datensatz anhand von punkt-, oberflächen- und geometriebasierten Ansätzen an einem Referenzdatensatz oder in einem Koordinatensystem ausrichten:
  • Punktbasiert: RPS- und 3-2-1-Ausrichtung.
  • Oberflächenbasiert: Best-Fit, auch mit Beschränkungen oder Teilbereichen, sowie merkmalbasiert mit Berücksichtigung charakteristischer Bereiche.
  • Geometriebasiert: Die sequenzielle Ausrichtung ermöglicht die Nachbildung realer Ausrichtungen, indem nacheinander korrespondierende Geometriepaare gebildet werden, sodass die Freiheitsgrade Stück für Stück reduziert werden. Die restlichen Freiheitsgrade können über einen Best-Fit für das gesamte oder einen Teilbereich des Modells fixiert werden.
• Registrierungsergebnisse tolerieren, um deren Güte zu bestimmen;
• benutzerdefinierte und lokale Koordinaten- und Bezugssysteme verwenden, mit automatischer Aktualisierung bei Änderung der Ausrichtungen;
• eine nicht starre Ausrichtung als Teil des Zusatzmoduls Fertigungsgeometriekorrektur verwenden.

Sie erhalten eine leicht verständliche Darstellung der Abweichungen Ihres eingescannten Objekts von einem Referenzdatendatz.

Die Funktionen des Soll-Ist-Vergleichs

• stellen Ihnen einen farbkodierten Vergleich zwischen Voxel-, CAD- und Netzdaten zur Verfügung (auch als Falschfarbendarstellung bezeichnet);
• ermöglichen die individuelle Positionierung von Markern, ihre Tolerierung und die automatische Positionsbestimmung der min./max. Abweichungen;
• führen für das gesamte Bauteil oder für regelbasiert erstellte Komponenten statistische Analysen durch;
• verfügen über einen einstellbaren Farbbalken für Farbverlauf oder Farbstufen und transparente Bereiche;
• erlauben die Darstellung von Haarlinien in den 2D-Schnittbildern.

* Erfordert das Modul Koordinatenmesstechnik

Das Extrahieren von Geometrieelementen aus gescannten Daten bildet die Grundlage für die Evaluierung von Maßen und Toleranzen.

Mit der Software von Volume Graphics können Sie

• Geometrieelemente aus gescannten Daten extrahieren;
• mit der Funktion Smart Expand automatisch den Geometrieelementtyp erkennen;
• die Anpassung von Geometrieelementen durch Angabe von Randabstand, Dichte, Winkelabweichung, Anpassungsmethode (wie Gauß oder Tschebyscheff) steuern und auf eine Position oder auf Achsen beschränken;
• durch PTB und NIST geprüfte Algorithmen verwenden*.

* PTB- und NIST-geprüft: Diese Software enthält den Volume Graphics Metrology Kernel VGMK 3.2.0 140356, der den PTB-Test für „Auswertesoftware nach Gauß für Koordinatenmessgeräte“ und den PTB-Test für „Auswertesoftware nach Tschebyscheff für Koordinatenmessgeräte“ bestanden hat und der durch das NIST „Algorithm Testing and Evaluation Program for Coordinate Measuring Systems“ überprüft wurde. Die Testergebnisse wurden unter Windows (64 Bit) ermittelt.

In der Software von Volume Graphics können Sie die Maße in 2D und 3D anhand von genormten oder individuellen Toleranztabellen prüfen, die sogar Name, Maß und Toleranz automatisch über die Balloonnummer festlegen. Volume Graphics stellt Ihnen den gesamten Funktionsumfang einer Koordinatenmessmaschine, eines optischen Scanners o. Ä. zur Verfügung.

Mit den Messtechnikfunktionen können Sie

• sowohl in 2D als auch in 3D Bemaßungen wie Abstand, Winkel und Radien erstellen, einfach durch Auswählen der Geometrieelemente auf dem Bildschirm, entweder im Szenebaum oder in der Übersichtstabelle aller Elemente.
• Toleranzen aus dem nominalen CAD-Modell, PMI-Informationen, einzelnen Werten oder Toleranztabellen zuweisen;
• Werte in einer beliebigen Projektionsrichtung extrahieren und in den Bericht aufnehmen;
• bei sehr großen Messplänen anhand vielseitiger Filterfunktionen Maße und ihre untergeordeneten Elemente im Szenebaum ausfindig machen;
• Instrumente für die schnelle Punkt-zu-Punkt-basierte Abstands- und Winkelmessung und Markererstellung verwenden.

Die Software von Volume Graphics unterstützt alle 17 Prüfmerkmale für Form- und Lagetoleranzen (GD&T), beispielsweise Linienprofil, Flächenprofil oder Position mit Maximum-Material-Bedingung (MMR).

Die Funktionen für die Form- und Lagetoleranzen

• unterstützen alle Prüfmerkmale für Form- und Lagetoleranzen;
• sind konform mit ISO- und ASME-Normen und werden kontinuierlich aktualisiert;
• unterstützen komplexe (Freiform-)Bezüge, Linien-/Flächenprofil-Analysen und Minimum-/Maximum-Materialbedingungen;
• unterstützen lokale Koordinaten- und Bezugssysteme;
• ermöglichen – sofern möglich – die Visualisierung von GD&T-Analysen in Form von leicht verständlichen Farboverlays;
• ermöglichen eine benutzerfreundliche Evaluierung aller geometrischen Analysen durch gleichzeitige Darstellung der gesamten komplexen GD&T-Informationen mittels einer relativen Farbzuordnungstabelle;
• können die Prüfmerkmale von Flächenprofilen mit und ohne Bezugssysteme anzeigen und gleichzeitig die Ergebnisse darstellen;
• ermöglichen die Interpretation von Wert und Position der Positionsabweichungen anhand visueller Hinweise durch die Software.

Sparen Sie 50% oder mehr Zeit mit adaptiven Messvorlagen, die sich an die Form des verzogenen Bauteils anpassen. Erstmuster von Spritzgussteilen und Bauteilen aus dem 3D-Drucker sind oft nicht nur außerhalb der Toleranz, sondern auch so verzogen, dass ein am Soll-CAD-Objekt erstellter Messplan nicht auf das gescannte Teil übertragen werden kann. Mit adaptiven Messvorlagen kann ein mittels Soll-CAD-Daten erstellter oder über PMI importierter Messplan auch auf stark verformte Teile problemlos angewendet werden. Die Messpunkte werden auf die optimalen Positionen auf dem Ist-Bauteil platziert und folgen exakt der verzogenen Form.

Dabei benötigen Sie keine Speichersysteme mehr und können sich das zeitaufwendige Nachbearbeiten von Maßen durch hochqualifizierte Anwender sparen. Diese neue patentierte Technologie ermöglicht das Anwenden von Maßen und Toleranzen auf verzogene Bauteile, bei denen ansonsten eine korrekte Analyse nur mithilfe lokaler Koordinatensysteme möglich wäre.

Führen Sie schnell und automatisch volumetrische Analysen der Dicke eines Bauteils durch – entweder mit der Strahl-Methode für einfache Bauteilformen oder mit der Kugel-Methode für organische Formen inklusive komplexer 3D-Druckteile. Farbkodierte Ergebnisse helfen Ihnen bei der Lokalisierung von Bereichen mit zu geringer oder zu großer Wandstärke oder Spaltbreite in Voxeldaten, Punktwolken, Netz- oder CAD-Daten.

Die Funktionen der Wandstärkenanalyse

• bestimmen Wandstärken automatisch und schnell*;
• bieten zwei verschiedene spezielle Methoden für kubische bzw. organische Bauteile:
  • Bei Bauteilen mit nahezu parallelen Oberflächen liefert die strahlbasierte Methode die besten Ergebnisse.
  • Bei organischen, geschwungenen oder sogar verzweigten Oberflächen ist die Kugelmethode geeigneter, insbesondere bei komplexen Formen für den 3D-Druck, die topologisch optimiert oder generativ aufgebaut wurden oder bei denen es sich um Gitterstrukturen handelt.
• lokalisieren Bereiche mit zu geringer oder zu großer Wandstärke oder Spaltbreite automatisch und direkt in Voxeldaten, Punktwolken, Oberflächennetzen oder CAD-Daten;
• erlauben die Anwendung von Toleranzen mit verschiedenen Parametern, z. B. minimale, maximale, mittlere Dicke, Abweichung;
• verringern mit einem Rauschfilter Fehldetektionen, was vor allem in der automatisierten Prüfung hilfreich ist.

*Wir empfehlen die Verwendung in Kombination mit dem Modul Koordinatenmesstechnik

Leistungsfähige Automatisierungsfunktionen helfen Ihnen, sich wiederholende Messaufgaben schneller zu erledigen.

Mit der Software von Volume Graphics können Sie

• mittels Makros und Stapelverarbeitung die Prüfung mehrerer Bauteile vollständig automatisieren, bei VGinLINE auch als vollautomatisierte Rund-um-die-Uhr-Anwendung;
• aus importierten PMI-Daten in nativen CAD-Dateien automatisch Messvorlagen erzeugen, die firmenweit genutzt werden können;
• mit der Funktion Smart Expand per Mausklick automatisch Regelgeometrien auf gescannten Daten und CAD-Modellen identifizieren;
• auf CAD-Modellen oder gescannen Daten Messtechnikanalysen und Bemaßungen definieren, um Messpläne aus technischen Zeichnungen abzuleiten;
• Messpläne zwischen allen Darstellungen übertragen, um beispielsweise eine Messvorlage auf einem gescannten Mastermodell zu erzeugen, das sich wesentlich vom CAD-Modell unterscheiden kann;
• einzelne Maße oder ganze Messpläne als Muster auf periodischen Strukturen einfügen, um sich wiederholende Aufgaben zu vermeiden;
• Messungen spiegeln oder Helixstrukturen für Gewinde und Zahnräder erstellen;
• sich wiederholende Geometrien entlang eines spiralförmigen Wegs, beispielsweise zur Messung von Gewinden und Zahnrädern, als Muster einfügen;
• Makros mit Ausrichtungen, Messvorlagen, Evaluierungen und Interaktionen aufzeichnen, um sie auf mehrere Bauteile anzuwenden und sie ganz oder teilweise für die Vollautomatisierung mit VGinLINE zu exportieren;
• Ihre Messtechnikprojekte im platzsparenden .mvgl-Format speichern und austauschen, welches unter vollständiger Beibehaltung der Messqualität bis zu 20 Mal kleiner ist als die ursprünglichen Daten.

Die Berichterstellung ist wesentlich für die Dokumentation der Messtechnikergebnisse. Zur Bereitstellung der Informationen stellt Volume Graphics verschiedene Werkzeuge für die Berichterstellung zur Verfügung.

Mit der Software von Volume Graphics können Sie

• Bilder (farbkodiert in 2D und 3D), Histogramme und Tabellen in gängigen Dateiformaten exportieren, um sie in anderen Applikationen weiterzuverarbeiten;
• Berichte in einem WYSIWYG-Editor (engl. „What You See Is What You Get“) bearbeiten und anschauen, wie sie im PDF erscheinen werden, die Berichte nach Wunsch anpassen, die Berichterstellung automatisieren und die Berichte direkt in Ihrem .vgl-Projekt abspeichern;
• Hand in Hand mit Microsoft Excel umfassende und komplett anpassbare Prüfberichte erstellen (erfordert Microsoft Excel);
• alle Koordinatenmesstechnikergebnisse im Q-DAS-Format exportieren, um sie als Eingabedaten in anderen Anwendungen zu verwenden, beispielsweise für die statistische Prozesslenkung.