15. April 2024
3D-Scanner erhöht Effizienz und senkt Arbeits- und Materialkosten Artikel lesen
Die Zeppelin Baumaschinen GmbH ist seit 1954 in Deutschland Vertriebs- und Servicepartner von Caterpillar Inc., dem weltgrößten Hersteller von Baumaschinen. Bis heute hat sich die Zeppelin Baumaschinen GmbH zur größten Geschäftseinheit im Zeppelin Konzern entwickelt und ist Europas führende Vertriebs- und Serviceorganisation der Branche.
Das Unternehmen setzt seit Jahren klassische Messtechnik ein, die allerdings bei manchen Aufgaben an ihre Grenzen stößt. Für viele, insbesondere ältere Maschinen und Komponenten liegen zum Beispiel keine Baupläne oder Geometriedaten vor und mit der vorhandenen Messtechnik war es nicht möglich, die Maßhaltigkeit von Bauteilen mit komplexen Geometrien zu belegen. Daher entschloss man sich im Juni 2022 das Messtechnik-Equipment um einen HandySCAN 3D|Black Elite und der Datenerfassung-Software VXelements mit ihrem Modul Scan-zu-CAD VXmodel zu erweitern.
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Die Firma Creaform und der HandySCAN 3D punkteten im Vergleich zu anderen Technologien mit:
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3D-Scan von Motorblöcken inklusive Anschlusspunkte
Beispiele verschiedener Motoren, die Zeppelin Baumaschinen überprüfen muss.
Für die Erneuerung eines bestehenden Motorenprüfstandes am Standort Köln mussten verschiedene Motoren vermessen werden, um für diese angepasste Trolley-Halterungen erstellen zu können. Mithilfe dieser Halterungen können die Motoren anschließend schnell und reibungslos auf dem Motorenprüfstand fixiert werden.
Der derzeitige Motorenprüfstand ist mittlerweile 59 Jahre alt (Baujahr 1962) und stößt bei der Überprüfung einiger Caterpillar Dieselmoto-Baureihen an seine Leistungsgrenzen. Die Montage der Motoren auf dem Prüfstand sowie das Auf- und Abrüsten für den Prüfstandlauf ist sehr zeitintensiv und limitiert den Motorendurchsatz auf dem Prüfstand.
Mit dem neuen Motorenprüfstand sollen Motoren bis zu einer Leistung von 1.000 kW geprüft werden. Die Montage der Prüflinge soll zukünftig über sogenannte Trolleys erfolgen. Der Vorteil liegt in der Vormontage der Motoren auf den Trolleys und der anschließenden schnellen Fixierung von Trolley und Prüfling im Prüfstandsraum.
Um die Aufnahmen der Motoren auf den Trolleys möglichst für alle Motorentypen zu gestalten, wurde entschieden, einen Großteil der Motoren mit dem HandySCAN 3D zu scannen. Dies hat den Vorteil, dass auch die Anschlusspunkte der Medienversorgung wie z.B. Frischluft und Abgas als auch die Schwungscheibenmaße für die einzelnen Motortypen erfasst werden können.
Motorblock auf Trolley-Halterung. So kann der Motorblock inklusiver Anschlusspunkte von allen Seiten digitalisiert werden.
Scan des Motorblocks in der Daten-Erfassungs-Software VXelements. Die grün hinterlegten Bereiche zeigen die Anschlusspunkte für den Prüfstand.
Vorteile der Creaform-Lösung und der Software VXelements
Das vorliegende Projekt wäre mit dem Einsatz traditioneller Messmittel nur bedingt bis gar nicht umsetzbar gewesen, da fehlende Abmaße bei der komplexen Geometrie der Motoren nicht hätten erfasst werden können. Auch wäre es kaum möglich gewesen, verdeckte Elemente zu rekonstruieren.
Der Scanprozess selbst wurde so weit optimiert, dass die Motorenvermessung inzwischen schnell von statten geht:
- Vorbereitungszeit ca. 1 Stunde
- Messung ca. 0,5 Stunden statt 2h
- Nachbearbeitung/Erstellen der Hilfskonstruktion unterschiedlich ca. 4-8 je nach Anforderung
Zudem wird dank der Software VXmodel die Modellaufbereitung zur Weiterentwicklung im CAD erheblich vereinfacht.
Die 3D-Messoftware VXelements bietet laut Zeppelin Baumaschinen klare Vorteile
- einfache und zuverlässige Bedienung
- übersichtliche Oberfläche und Funktionen
- Direkte Schnittstelle zu CAD-Softwaresystemen
Anwendungsgebiete des HandySCAN BLACK bei Zeppelin
Heutzutage wird 3D-Messtechnik für eine ganze Bandbreite von Anwendungen bei der Zeppelin Baumaschinen GmbH verwendet. Hierzu gehören:
- Schadensanalyse von Baugruppen und Einzelteilen
- Reverse Engineering von bestehenden Maschinenkomponenten für individuelle Modifikationen nach Kundenwunsch (bspw. Behindertengerechte Anpassungen an Bedienelementen, Neuentwicklung von Einzelkomponenten – Customizing, und vieles mehr)
- Erstellen von 3D Modellen zu Fort- und Weiterbildungszwecken
- Erstellen von 3D Modellen für adaptive Komponentenentwicklung / Ein- & Umbauten an bestehenden Maschinen
- Scan-to-Print Lösungen bei Lieferengpässen
Zukünftig ist zudem geplant, die Messlösung für weitere Projekte einzusetzen wie beispielsweise für die behindertengerechte Anpassungen von Bedienelementen wie der Modifikation eines Joysticks.
