Reverse Engineering

Zielsetzung und Messobjekt

Behälter für Waschmittel, Getränke, Kosmetika und vieles mehr – für die ALPLA-Werke werden Flaschen, Verschlüsse, Designmodelle, Werkzeuge und Werkzeugabgüsse in kleinen Stückzahlen von ein bis zwei Exemplaren detailgenau erfasst.

Der Digitalisierungsprozess bietet einen doppelten Nutzen.

Zum einen für die Werkzeugprüfung: Indem eine bereits produzierte Flasche digitalisiert wird, können die durch das Reverse Engineering erhaltenen CAD-Daten mit den originalen Produkt- bzw. Werkzeugdaten (ebenfalls in CAD-Form) verglichen werden, um eine Qualitätsprüfung und ggfs. Verbesserung des Werkzeugs durchzuführen. Zum anderen können ältere Werkzeuge, von denen bisher kein CAD-Datensatz verfügbar ist, für zukünftige Produktionen oder zur Archivierung digital erfasst werden.

Messsystem und -Aufbau

Im vorliegenden Projekt ist eine hohe Kantenschärfe und Auflösung im Bereich des Flaschengewindes gefordert – die perfekte Aufgabenstellung für das Breuckmann Hochleistungs-Messsystem smartSCAN ^3D-HE. Für die weitgehend automatische Digitalisierung ist der Scanner zusätzlich mit einer Schwenk- und Rotationseinheit ausgestattet (optional erhältlich). Um eine definierte Oberfläche für die Projektion der Streifenmuster des Scanners zu gewährleisten, werden die teiltransparenten Kunststoffflaschen vor der Digitalisierung mit einem Mattierungsspray geweißelt.

Arbeitsablauf

Das zeitaufwändige Anbringen von Referenzmarken zur Erfassung der Kunststoff-Flasche entfällt: Der Scanprozess wird direkt gestartet; die hochgenauen Daten stehen schnell und zuverlässig zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Im Scanprozess werden zunächst die Einzelscans mithilfe der Breuckmann-Software OPTOCAT automatisch ausgerichtet und zu einem einheitlichen Dreiecksnetz verbunden. In einem zweiten Schritt werden die so erzeugten Daten in eine spezielle Reverse Engineering-Software geladen. Der Arbeitsablauf im Detail:

1. Vorbereitung

• Mattieren des Objekts und Befestigung in der Dreh-/Schwenkeinheit.
  
  

2. Digitalisierung und Datenberechnung

• Durch den Einsatz der Dreh-/Schwenkstation turntiltUNIT-15
  ist der Messablauf automatisiert.
• Digitale räumliche Vermessung des Objekts mit dem smartSCAN ^3D-HE.
• Berechnung der Objektgeometrie und Visualisierung: die entstandene
  Punktewolke wird in ein Polygonnetz umgerechnet.
• Übergabe der 3D-Daten an die Reverse Engineering-Software.
  
  

3. Reverse Engineering (Flächenrückführung)

• Die qualitativ hochwertige Flächenrückführung erfolgt auf der Basis
  von Polymaschen (vernetzten Punktewolken).
• Soll-Ist-Vergleich: die aus der Digitalisierung erzeugten CAD-Daten werden
  den ursprünglichen CAD-Daten der Flasche gegenübergestellt.
• Korrektur des Werkzeugs.
  
  

Ergebnis

Trotz Bearbeitung großer Datenmengen wird aufgrund der automatisierten Digitalisierung ein effizienter Arbeitsablauf gewährleistet. Die Interpretation der Messergebnisse fließt umgehend in den Herstellungsprozess zurück und dient so unmittelbar der Steigerung der Produktionseffizienz und damit im Endergebnis der Güte und Qualität der verschiedenen Kunststoff-Produkte von Alpla.

Klemens Bösch (Leiter Produkt-Design, ALPLA Technical Center, Hard) ist sehr zufrieden: „Durch die hochgenaue Digitalisierung können wir für unsere Kunden bestehende und neue Designs präzise dreidimensional realisieren sowie für die Werkzeuge und spätere Produktion aufbereiten.

Die leistungsstarke Kombination für die Werkzeugoptimierung der Hohlkörper-
und Spritzteil-Produktion bei den ALPLA-Werken: Modernste Breuckmann
3D-Digitalisierungstechnologie, das smartSCAN ^3D-HE, in Verbindung mit der kompetenten Projektbetreuung der Units Engineering.“