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Stellen Sie sich vor: Die Baugruppe liegt auf der Vorrichtung. Auf dem Prüfplan stehen die Form der Außenhaut und die Lage mehrerer Bohrungen. Je nach Messaufbau klebt das Team vor dem ersten 3D-Scan Referenzmarken oder richtet einen externen Lasertracker ein. Werden die Bohrungen an einem zweiten Messsystem geprüft, kommt ein weiterer Durchlauf hinzu und bei jeder weiteren Änderung ein Weiterer. Mehrere Stunden verstreichen ohne einen einzigen 3D Scan.
Mühsames Referenzmarkenkleben, externe Lasertrackinganschaffung- und einrichtung sind mit dem auf 100 µm genauen automatischen MESSROBOTER ZEISS TALOS nun Geschichte und das sind noch lange nicht alle Revolutionen die der 3,30m große schwarze Riese mit sich bringt.
Key Takeaways
- Weniger Rüstschritte. ZEISS TALOS bestimmt die Position des Messroboters ohne Referenzmarken oder externes Lasertracking.
- Kürzere Messlaufzeiten im Vergleich. In zwei ZEISS-Tests war die Messlaufzeit einer Türbaugruppe um 48 % und die einer Karosserie um 28 % kürzer. Teilehandling und Nebenzeiten lagen außerhalb des Vergleichs.
- Mehr Prüfdaten in einem Messablauf. Der Blaulichtsensor TALOS AX erfasst Oberflächen und Funktionsmerkmale. In beiden Tests erzeugte TALOS mehr Netzpunkte als der jeweilige Referenzaufbau.
- Best-in-Class Beratung durch WESTCAM. Mit ZEISS INSPECT und dem virtuellen Messraum lässt sich anhand Ihrer CAD-Daten und Ihres Prüfplans beurteilen, wie TALOS zu Ihrer Messaufgabe passt.
Was ist ZEISS TALOS
ZEISS TALOS ist ein Präzisionsmessroboter für die automatisierte optische 3D-Messung großer Bauteile. Er digitalisiert Oberflächen und misst Merkmale wie Bohrungen und Gewinde im selben Messablauf. Erstmals besteht das System aus Scanner, Roboterarm, Drehtisch, und Prüfstation was maßgeblich zu genaueren Scans beiträgt.
3D-Messung ohne Referenzmarken und externes Lasertracking
Wird die Position des Sensors mit einem externen Tracker bestimmt, muss das Messteam diese Technik einrichten. Für die Wahl der Messpositionen spielt die Sichtverbindung zwischen Tracker und getrackter Referenz eine Rolle. Je nach Anlage kommen Referenzmarken und weitere Komponenten für die Positionsbestimmung hinzu.
Beim ZEISS TALOS MR ist die messtechnische Positionsbestimmung in den Roboter integriert. ZEISS kombiniert dafür die Mechanik des Roboterarms mit Encoder-Technologie, Sensoren und Algorithmen zur Temperaturkompensation. Für diese Aufgabe entfallen die Referenzmarken und das externe Trackingsystem. Damit reduziert sich der Aufwand für das Anbringen von Marken und das Einrichten externer Technik dort, wo diese Schritte bislang für die Positionsbestimmung nötig waren.
Die Sensorpositionen lassen sich im virtuellen Messraum (VMR) auf Basis des CAD-Modells planen. WESTCAM betrachtet dabei die vorgesehene Aufspannung und die Sicht des Sensors auf die relevanten Prüfmerkmale. So lässt sich früh eingrenzen, welche Bereiche des Bauteils mit dem geplanten Messablauf erfasst werden können.
Wie schnell misst ZEISS TALOS eine Tür oder Karosserie?
In der Serienprüfung zählt, wann ein verwertbarer Messbericht vorliegt. Um den Anteil der automatisierten Messung zu beurteilen, hat ZEISS zwei Anwendungen verglichen. An der Türbaugruppe umfasste der Messplan in beiden Aufbauten 172 Prüfelemente.
Bei der Türbaugruppe prüfte ZEISS in beiden Aufbauten dieselben 172 Elemente. Im Vergleich zum Ein-Roboter-System mit MV 700 benötigte ZEISS TALOS 72 statt 88 Scanpositionen. Der Messlauf verkürzte sich um 5 Minuten und 10 Sekunden (48 %). Gleichzeitig stieg die Zahl der Netzpunkte im berechneten 3D-Netz von 3,2 auf 7,1 Millionen.
Im zweiten Versuch prüfte ZEISS eine Fahrzeugkarosserie mit 1.848 Zielmerkmalen. Als Referenz diente ein Zwei-Roboter-System mit MV 1000. Neben der Messlaufzeit verglich ZEISS, wie viele Prüfelemente sich automatisch erfassen ließen.
ZEISS TALOS erfasste im Karosserieversuch alle vorgesehenen Prüfelemente automatisch. Im Referenzaufbau blieben 50 Elemente außerhalb der automatischen Erfassung. Der TALOS-Messlauf dauerte 9 Minuten und 53 Sekunden weniger (28 %) und erzeugte 36,0 statt 13,6 Millionen Netzpunkte. Damit lieferte TALOS in diesem Test einen größeren automatisch erfassten Prüfumfang und ein umfangreicheres 3D-Netz in kürzerer Messlaufzeit.
Der Testaufbau zeigt Laufzeitverkürzungen um 28%-48% aber auch die Genauigkeit des neuen Systems ist mit mehr als doppelt so vielen Mesh Punkten in beiden Versuchen eine beeindruckende Verbesserung.
Mehr Netzpunkte und detaillierte Prüfung von Bohrungen und Gewinden
An einer Fahrzeugtür beantwortet der flächige CAD-Soll-Ist-Vergleich die Frage, wo die Außenhaut von der vorgesehenen Geometrie abweicht. Die Merkmalsprüfung zeigt beispielsweise, ob eine Bohrung an der richtigen Position liegt und welchen Durchmesser sie hat. Der ZEISS TALOS AX erfasst beide Arten von Daten in einem Messablauf. Vier Blitzlichter beleuchten einzelne Merkmale aus unterschiedlichen Richtungen.
In den ZEISS-Vergleichen enthielt das berechnete 3D-Netz der Türbaugruppe mit TALOS 7,1 statt 3,2 Millionen Netzpunkte. Bei der Karosserie waren es 36,0 statt 13,6 Millionen. Die Nahansichten verdeutlichen, welche Details bei der Auswertung einer Lochkontur oder eines Gewindes relevant sind. Das bedeutet auch, dass das ZEISS TALOS System sehr viel genauere 3D Modelle erstellen kann als herkömmliche industrielle Roboter
Warum ZEISS TALOS mit WESTCAM?
WESTCAM arbeitet seit über 15 Jahren mit ZEISS-Automatisierung und hat in Österreich, der Schweiz und Liechtenstein über 50 ZEISS ScanBoxen installiert. Aus diesen Projekten kennen wir die Aufgaben von der Einrichtung einer Messanwendung bis zur Auswertung in der Serie. Diese Erfahrung fließt in die Beratung ein, wenn wir mit Ihnen prüfen, welche Aufgaben ZEISS TALOS in Ihrem Betrieb übernehmen kann.
Ein Beispiel ist die Prüfung der Bohrungen an einer Türbaugruppe. Im virtuellen Messraum (VMR) planen wir anhand des CAD-Modells, von welchen Positionen der Sensor die relevanten Konturen erfassen kann. Die Software berechnet Roboterpfade und simuliert die Bewegungen. In ZEISS INSPECT legen wir für die Messaufgabe fest, welche Abweichungen zur Soll-Geometrie und welche Form- und Lagetoleranzen ausgewertet werden. Der Messbericht soll der Fertigung zeigen, an welcher Stelle sie genauer hinsehen oder nacharbeiten muss.
Für eine erste Einschätzung sind Ihr CAD-Modell, der Prüfplan und die gewünschte Taktzeit hilfreich. Wenn Sie bereits eine Messzelle nutzen, zeigt ein aktueller Messbericht, welche Ergebnisse Ihr Team benötigt. Gemeinsam können wir prüfen, welche Rüstschritte entfallen könnten, welche Merkmale sich in einem Ablauf erfassen lassen und wie der Prüfbericht in Ihren Serienprozess passt.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)!
Was ist ZEISS TALOS?
ZEISS TALOS ist ein Präzisionsmessroboter für die automatisierte optische 3D-Messung mittelgroßer und großer Bauteile. Das System verbindet die flächenhafte Digitalisierung mit der Prüfung einzelner Merkmale wie Bohrungen, Bolzen und Gewinde.
Wie viel Rüstzeit spart ZEISS TALOS?
Die Zeitersparnis hängt davon ab, welche Vorbereitungen Ihr heutiger Messaufbau erfordert. Bei TALOS entfallen Referenzmarken und externe Tracker für die Positionsbestimmung des Roboters. Die Einrichtzeiten beider Abläufe lassen sich an derselben Messaufgabe vergleichen.
Kann ZEISS TALOS ein separates Messsystem einsparen?
Das kommt infrage, wenn TALOS AX die betreffenden Oberflächen und Merkmale optisch erfassen kann und die geforderten Toleranzen abgedeckt sind. WESTCAM beurteilt anhand des Prüfplans, welche bisher getrennten Prüfaufgaben sich zusammenführen lassen.
Wie genau misst ZEISS TALOS?
Für den Messroboter gibt ZEISS eine Messunsicherheit von unter 100 µm bei 3,30 m Reichweite an. Für die Beurteilung Ihrer Messaufgabe zählen die Toleranzen und die optische Zugänglichkeit der einzelnen Prüfmerkmale.
Welche Bauteile lassen sich mit ZEISS TALOS messen?
Typische Anwendungen sind Fahrzeugkarosserien, Batteriewannen, Giga-Castings und Flugzeugstrukturen. ZEISS nennt eine maximale Bauteilgröße von Ø 5.000 mm und eine Drehtischnutzlast von bis zu 5.000 kg. Für die Eignung zählen außerdem Aufspannung und Zugänglichkeit der Prüfmerkmale.
Welche Software nutzt ZEISS TALOS?
ZEISS TALOS arbeitet mit ZEISS INSPECT und dem virtuellen Messraum (VMR). Im VMR werden Messaufgaben und Roboterpfade anhand von CAD-Daten vorbereitet. ZEISS INSPECT unterstützt die Auswertung der Messdaten, Soll-Ist-Vergleiche und die Erstellung der Messberichte.
FAZIT
ZEISS TALOS mit WESTCAM
- Weniger Rüstaufwand. Der Messroboter bestimmt seine Position ohne Referenzmarken und externe Lasertracker.
- Kürzere Messlaufzeiten. In den ZEISS-Tests verkürzte sich der Messlauf bei einer Türbaugruppe um 48 % und bei einer Karosserie um 28 %. Die Vergleiche erfassen die Messlaufzeit ohne Teilehandling und Nebenzeiten.
- Mehr Details für die Qualitätsprüfung. TALOS AX erfasst Oberflächen, Bohrungen und Gewinde im selben Messablauf. In beiden ZEISS-Vergleichen entstanden mehr Netzpunkte.
- Praxiserfahrung für Ihre Anwendung. WESTCAM bringt über 15 Jahre Erfahrung mit ZEISS-Automatisierung und über 50 installierte ScanBoxen in Österreich, der Schweiz und Liechtenstein ein.
- Messplanung und Auswertung mit WESTCAM. Anhand Ihrer CAD-Daten, Prüfmerkmale und Toleranzen beurteilen wir mit ZEISS INSPECT und dem virtuellen Messraum (VMR), welche Prüfschritte sich zusammenführen lassen.
