Autor: Matthias Braun, B.Sc.
Titel: Prüfung und Anwendung eines scannenden 3D-Industriemesssystems in Qualitätskontrolle und Reverse Engineering
Art: Master's Thesis
Jahr, Nr.: 2014, #427
Betreuer: Dipl.-Ing. (Univ.) Johannes Ohlmann-Lauber, Thomas Siewert (Lehrstuhl für Wasserbau und Wasserwirtschaft)

Im Rahmen dieser Arbeit wird ein am Lehrstuhl für Geodäsie neues 3D-Industriemesssystem geprüft, sowie ein effektiver und effizienter Arbeitsablauf für die Erfassung verschiedener Objekte mit diesem Messsystem erarbeitet. Bei dem neuen Industriemesssystem handelt es sich um den PROBEscanner der Firma Steinbichler Optotechnik GmbH. Dieser kann an der Leica T-Probe montiert werden, es entsteht so in Kombination mit dem Leica Absolute Tracker AT901 und der Leica T-Cam ein flexibles, flächenhaft scannendes Messsystem. In Anlehnung an die VDI-Richtlinie VDI/VDE 2634 wird die Kenngröße Antastabweichung bestimmt. Die Kenngröße Kugelabstandsabweichung wird nach einem alternativen Verfahren aus dem Bereich des Terrestrischen Laserscannings über ein 3D-Prüfkörperfeld bestimmt. Ergänzend hierzu werden eigene Genauigkeitsuntersuchungen durchgeführt. Hierzu soll das Messrauschen über das Scannen einer Planfläche abgeschätzt werden. Zusätzlich wird die Eignung eines Böhler-Sterns zur Bestimmung des Auflösungsvermögens des PROBEscanners untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Herstellerangaben mit den durchgeführten Messungen größtenteils eingehalten werden können. Bei einer Veränderung der PROBEscanner-Ausrichtung verschlechtert sich jedoch, aufgrund von Kalibrierungsungenauigkeiten, die erreichbare Genauigkeit merklich und übersteigt dabei die Herstellerwerte. Im Weiteren zeigt sich, dass der angefertigte Böhler-Stern und die verwendete Messanordnung nicht für die Bestimmung des Auflösungsvermögens des PROBEscanners geeignet sind. Der erarbeitete Arbeitsablauf soll in zwei praxisnahen Anwendungen, unter den Aspekten Qualitätskontrolle und Reverse Engineering, getestet werden. Bei Ersterem werden die Daten eines gescannten Objekts auf Abweichungen hin mit dem zugehörigen CAD-Modell verglichen. Es zeigt sich dabei, dass die Art der Registrierung großen Einfluss auf das Ergebnis hat. Es wird eine Modellierungsgenauigkeit von unter einem Zehntel Millimeter erreicht. Bei dem Reverse Engineering wird aus den erfassten Punktwolken eines beschädigten Objekts ein CAD-Modell abgeleitet. Dabei werden die erfassten Daten weitergehend untersucht und bearbeitet, um ein Modell des Messobjekts zu erhalten, welches den Originalzustand vor der Beschädigung möglichst genau widerspiegelt. Die Dreicksvermaschung wird anschließend mit einer geeigneten Software in ein Freiformflächen-Modell überführt und kann so schließlich in einem CAD-geeigneten Dateiformat exportiert werden.