Das 3D-Scannersystem ‚ModelMaker’ von DESCAM hilft Zeit sparen. Und das ist wichtig für das Team Geometrische Messungen der Entwicklungsabteilung Pkw von Daimler-Chrysler. Denn die Verweildauer der Prototypen zum Messen ist drastisch gesunken, die Nachfrage nach Messdaten aber ist gestiegen. Da ist es mehr als nützlich, ein Werkzeug zu haben, mit dem sich auch komplexe Geo-metrien schnell und sicher erfassen lassen.

Die Arbeitsaufgaben des Teams Geome- trische Messungen der Entwicklungs- abteilung Pkw von DaimlerChrysler sind sehr vielfältig. Vor allem werden bei eigenen Modellen und zum Vergleich auch bei Fremdfabrikaten Innenraum-Messungen durchgeführt, um Platzverhältnisse zu erfassen. Aber auch im Motorraum und am Unterboden wird gemessen. Daneben gehören Radfreigang, Bodenfreiheit, Sichtfeld- und Kofferraum-Messungen sowie das Digitalisieren von Musterteilen zur täglichen Arbeit. „Und wir entwickeln auch Messmittel zur Aufnahme von Sensoren für die Knickwinkel-Messung“, ergänzt Bernhard Nadler, im Team verantwortlich für die Geometrische Messung, die Aufzählung der Arbeitsaufgaben.

Als Messmittel kommen beim Kofferraum neben dem vom VDA vorgeschriebenen altehrwürdigen Ein-Liter-Quader verschiedene weitere Messverfahren zum Einsatz – auch das 3D-Scanner-System ModelMaker von DES-CAM. Beim Team Geometrische Messungen in Sindelfingen sind zwei 3D-Laserscanner ModelMaker des Typs X 70 von DESCAM im Einsatz – einer mit GoldArm, einer mit PlatinArm, der eine höhere Genauigkeit bietet. Beide verfügen über einen Arbeitsraum-durchmesser von 3 Metern. Sie können sowohl stationär im Messraum genutzt werden, als auch mobil – auf einem Wagen montiert - überall im Haus zum Einsatz kommen. „In einer unserer Gruben haben wir so genannte ‚Töpfe’ installiert“, beschreibt Bernhard Nadler den flexiblen Einsatz der beiden ModelMaker, „in denen sich Aufnahmeadapter für den Messarm befinden.“ Dadurch lässt sich ModelMaker versetzen, ohne sich neu in das Koordinaten-system einmessen zu müssen. Die kompletten Unterböden der Fahrzeuge werden so bequem gescannt, was für die Analyse des Luftwider-standes unerlässlich ist.

ModelMaker wurde angeschafft, weil das 3D-System von DESCAM in einem Benchmark-Test die besten Bewertungen erhielt. „Die guten Erfahrungen mit dem ersten ModelMaker und ein wachsendes Volumen an Messaufgaben“, erinnert sich Dr. Ernst Broermann, Teamleiter Geometrische Messungen und Fahrwerks-vermessung, an die Entscheidungslage, „führten zur Investition des zweiten Laser-scanners.“ Beide Scanner verfügen über den Sensor X 70 mit einer Laserstreifenbreite von
70 mm (der Punktabstand im Streifen beträgt 0,05 mm), und jeder ist an einem 7-Achsen-Koordinaten-Messarm montiert. Das zweite Gerät, etwa ein Jahr nach dem ersten ange-schafft, war dann schon mit dem neuen PlatinArm ausgestattet.

„Unser 3D-Scanner ModelMaker ist ein kleines, handliches Gerät, das nahezu keine Vorberei-tungszeit beansprucht und sofort einsetzbar ist“, erläutert Sigmund Scriba, DESCAM-Geschäftsführer. „Der ModelMaker wird manuell gehandhabt und kann schon nach kurzer Schulung produktiv eingesetzt werden.“ Das liegt zum einen an der kontinuierlichen Datenerfassung, die online ein Bild des gescannten Objektes auf dem Bildschirm darstellt.

„Der Mitarbeiter, der den Scanner führt, kann sofort erkennen, wo noch Datenlücken sind, mit dem Scanner diesen Bereich nochmals überstreichen und damit die fehlenden Daten erfassen“, beschreibt Scriba den Ablauf.

Zum anderen entfällt das zeitaufwendige Setzen und gegebenenfalls Einmessen von Registrier- marken, da mit dem Messarm des Model-Maker-Systems nach einmaligem Einmessen in ein definiertes Koordinatensystem alle Scandaten darin vorliegen. Das liegt an der Konzeption des 7-Achsen-Koordinaten-Messarms, der immer die absolute Position im Raum angibt, weil sich in jedem Gelenk ein Drehgeber befindet. „So wird es möglich“, ergänzt Sigmund Scriba, „dass alle Flächen eines Objektes ringsherum im optimalen ‚Blickwinkel‘ erfasst werden können.“

Diese Vorteile werden auch „beim Daimler“ – wie die Mitarbeiter liebevoll ihren Arbeitgeber nennen - im Bereich Entwicklung genutzt. Dabei steht der Zeitvorteil im Vordergrund: „Früher wurde taktil gemessen und viel mehr Zeit benötigt als heute“, erläutert Dr. Broermann den technischen Fortschritt bei den Mess-mitteln, „und durch die Verlängerungen für den Taster sind die Datentoleranzen einfach zu groß gewesen.“ Weil die Geometrischen Messungen in der Mehrzahl am fertigen Gesamtfahrzeug durchgeführt werden müssen, und es mit dem 3D-Scanner ModelMaker so gut wie keine Zugangsprobleme gibt, war seine Anschaffung nur die logische Konsequenz. Fußraum, Seitenschweller und Radhäuser sind denn auch seine Domäne. „Aber wir leisten auch Scanarbeit, bei der die Datenrückführung vom Plastilin-Modell oder von einem Musterteil ins CAD gebraucht wird“, ergänzt Bernhard Nadler. Dann ist der Messarm des Model-Makers mit einem Magnetfuß auf dem Aufspanntisch einer Koordinaten-Mess-maschine montiert. In dieser Position kommt der ModelMaker auch zum Einsatz, wenn Messmittel aus der Produktion auf ihre konstruktiven Sollwerte geprüft und neu justiert werden.

Aufgrund der Zeitvorteile, die das 3D-Scanner-system bietet, rechnet sich die Investition des ModelMakers in kürzester Zeit. „Wir hatten die Erwartung, das sich unsere Abläufe beschleu-nigen“, formuliert Dr. Broermann die Anforde-rungen, „heute wissen wir, dass sich die Ergebnisse der Tests auch in der Praxis bestätigt haben.“ Da wundert es niemanden, dass andere Abteilungen im DaimlerChrysler-Konzern davon „Wind“ bekamen und Mess-aufgaben an die Kollegen in Sindelfingen erteilten. „Wir arbeiten als Dienstleister für die Entwicklung von Pkw, und zwar für alle Bau-reihen“, positioniert sich Dr. Broermann und sein Team, „aber wir sind natürlich auch schon für andere Konzernbereiche tätig gewesen – nur für externe Anfragen sind wir nicht offen.“ So war das auch mit der Entwicklung Nutzfahr-zeuge und mit dem Werkzeugbau / Guss-fertigung in Untertürkheim: Beide Abteilungen arbeiten heute selbst mit je einem 3D-Scanner ModelMaker.

Weitere Photos:

Photo Mobiler ModelMaker auf einem Handwagen

Photo Aufspannung des ModelMakers auf einen Magnetfuss

Photo Dr. Broermann, Teamleiter Geometrische Messungen und Fahrwerksvermessung