Benzintanks für Autos werden heute oft durch Blasformung in Kunststoff hergestellt. Um die Möglichkeiten der Produktionssteigerungen auszuloten und die Produktionsparameter zu optimieren, wurde eine Messreihe durchgeführt. Dabei sollten einige Parameter wie z.B. die Fertigungsstraße, die Werkzeugtemperatur, die Kühlung, die Verweilzeit des Teiles im Werkzeug sowie der Einfluss eines speziellen Prozessschrittes beurteilt werden.

Die getesteten Tanks sind ca. 1,2 Meter breit, 490 mm tief und 200 mm hoch. Sie sind aus Polyethylen, tief schwarz und werden in zwei parallelen Produktionslinien gefertigt.

Unter verschiedenen Rahmenbedingungen wurden im 20 Minutentakt 10 Proben aus der Produktion herausgenommen. Die Parameter wurden protokolliert und das Objekt direkt nach der Entnahme mit einer Thermographie-Kamera aufgenommen, um die Temperaturverteilung des Objektes, wie in Abb. 1 gezeigt, zu erfassen.

Nach der ersten thermographischen Erfassung wurden die Teile bei normaler Umgebungstemperatur gelagert, sodass sie sich stabilisieren konnten. Nach einer Stunde erfolgte eine zweite thermographische Messung, um sicherzustellen, dass das Teil seine stabile Form angenommen hatte und somit bereit für die Digitalisierung war.

Um den Zeitplan von 20 Minuten pro Teil einzuhalten, wird der ATOS II für einen Messbereich von ca. 700 x 560 x 560 mm kalibriert, mit einer lateralen Punktauflösung von 0.55 mm. Durchschnittlich 16 Referenzpunkte werden auf jedem Messobjekt angebracht, davon jeweils 6 auf der Vorder- und Rückseite und 4 verteilt um das Objekt herum. Das Teil wird mit seiner Rückseite auf den Boden gelegt. Ein Messprojekt mit dem entsprechenden Objekt-Namen (rs 1 bis rs 10) wird eröffnet. Es wird eine Zentralansicht der Objektoberseite aufgenommen, in der die Referenzpunkte auf der Vorderseite erfasst und somit definiert sind. Danach folgen durchschnittlich 7 Aufnahmen aus einem 45 Grad Winkel zur ersten Ansicht, zur Erfassung der Seitenflächen des Objektes. Alle diese "Schrägansichten" müssen mindestens drei definierte Referenzpunkte der Oberseite erfassen. So integriert das ATOS Digitalisiersystem die neuen Ansichten automatisch in das bereits existierende Datenset und erfasst auch die Seitenbereiche des Tanks.

Nun wird der Tank so gedreht, dass die Rückseite gut sichtbar ist. Es wird ein neues Projekt "Rückseite" eröffnet. Nochmals wird eine Zentralansicht aufgenommen, sowie durchschnittlich 7 Ansichten, um die Rückseite und den Seitenbereich komplett zu erfassen. Danach werden die Referenzpunkte an der Seite des Messobjektes dazu benutzt, die Vorder- und Rückseite-Projekte miteinander zu kombinieren. Am Schluss wird das kombinierte Projekt in die Solldaten (CAD Daten, exportiert als STL Datensatz) eingeschwenkt und mit einer "best fit" Funktion über alle Datenpunkte in das Koordinatensystem der CAD Daten gebracht. Dann ist es Zeit, sich eine Minute auszuruhen und auf die Bearbeitung des nächsten Messobjektes zu warten.

Nach der Digitalisierung der Zehnerserie werden die kombinierten Projekte polygonisiert. Die Daten werden in einem automatisierten und standardisierten Vorgang in der ATOS-Auswertesoftware ausgedünnt.

Um eine optimale Einpassung der gemessenen Daten in die CAD-Daten sicherzustellen, wird nochmals ein "best fit" mit 12 mm Suchdistanz berechnet. Dann werden die resultierenden Abweichungen zu den CAD Daten mit +/-12 mm Fangbereich berechnet und mit +/- 6mm maximaler Abweichung farblich codiert dargestellt.

Die digitalisierten Daten, die aktuellen Prozessparameter des Teiles, die Farbdarstellungen der Formabweichung und die Thermobilder werden zusammen auf eine CD gebrannt, sodass die Daten sicher aufbewahrt sind und für spätere Auswertungen jederzeit verfügbar sind.

In Abbildung 9 werden die digitalisierten Daten der Messungen rs6 bis rs10 in einem Datenfenster dargestellt. Es werden achsparallele Schnitte in Y-Richtung, mit 200 mm Schnittabstand berechnet und dargestellt. Die Schnittkurven zeigen, dass die Einzelheiten detailgetreu erfasst worden sind und die großen Abweichungen sich in den flachen und großen Bereichen der Teile befinden.

Basierend auf dieser Messserie kann INERGY die Einflüsse der Parameter und Prozessabläufe in Bezug auf die Form der Tanks ermitteln und so die Produktion besser steuern und nötigenfalls beschleunigen. Das Digtalisiersystem kann auch eingesetzt werden, um die Wanddickenverteilung und die Restspannung in den Teilen zu bestimmen. Dazu werden die digitalisierten Teile aufgeschnitten und die "freie" Form mit der Form der Halbschalen verglichen. Da die Messpunkte auf dem Tank angeklebt sind, ist die Registrierung der Halbschalen kein Problem. Sie kann basierend auf den Positionen der Referenzpunkte vorgenommen werden oder unter Verwendung von "best-fit Einpassungen".

Die gesamte Digitalisierung, Erfassung, Verarbeitung und Darstellung der Messdaten sowie die Berechnung und Darstellung der Abweichungen von den CAD-Daten wurde mit dem ATOS System vorgenommen. Mit ATOS sind derartige Messungen eine einfache und tägliche Routine.