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Beschleunigung der Fertigung von Präzisionsoptiken für die Automobilindustrie durch einen hochpräzisen Scanner

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Erfahren Sie, wie der hochpräzise 3D-Scanner OptimScan Q9 die Prüfung von Linsen für die Automobilbeleuchtung beschleunigt, die Anzahl der Formversuche reduziert und den Formverschleiß quantifiziert.

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Grundlagen zu Lichtkonzentratoren und Linsen in der Kfz-Beleuchtung

Lichtkonzentratoren und Linsen in der Kfz-Beleuchtung sind zentrale optische Komponenten im Inneren einer Fahrzeugleuchte. Im Zusammenspiel formen sie das Licht zu Lichtverteilungsmustern, die den gesetzlichen Vorschriften und Beleuchtungsanforderungen entsprechen. Einfach ausgedrückt: Sie bündeln das Licht und steuern dessen Verteilung.

Um das Licht wie gewünscht zu lenken, werden Linsen und Konzentratoren häufig mit unregelmäßig gekrümmten Oberflächen konstruiert, was extrem hohe Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit stellt.

Die Geometrien von Konzentratoren und Linsen lassen sich mit Koordinatenmessgeräten (CMMs) oder Messschiebern nur schwer prüfen, weshalb sich das optische 3D-Scannen als effektive Lösung anbietet. Aus diesem Grund hat Danyang Sanyou Optoelectronic Equipment Co., Ltd., ein auf Konzentratoren, Linsen und zugehörige Komponenten für die Automobilbeleuchtung spezialisierter Hersteller, den hochpräzisen 3D-Streifenprojektionsscanner „OptimScan Q9“ von SHINING 3D eingeführt.

Effiziente 3D-Prüfung verkürzt die Vorlaufzeit bei Formversuchen

In Verbindung mit einer 3D-Prüfsoftware führt der OptimScan Q9 effizient eine volldimensionale Prüfung von Linsen und Reflektoren durch und löst damit Messprobleme während der Produktion. Dies verbessert die Effizienz sowohl bei Formversuchen als auch bei der Stichprobenprüfung von Produkten erheblich.

Formversuche erfordern in der Regel mehrere Testläufe, damit der Prozess so lange angepasst werden kann, bis die Produktion den geforderten Standard erfüllt. Eine schnelle Vermessung der Testteile ist daher unerlässlich. Nach jedem Formversuch kann der OptimScan Q9 das Teil schnell scannen und in nur wenigen Minuten vollständige Daten erfassen. Der Scan wird anschließend zum Vergleich mit den 3D-Konstruktionsdaten des Produkts abgeglichen, während eine Farbabweichungskarte einen sofortigen, intuitiven Überblick über die Gesamtverformung und Abweichungen an bestimmten Stellen bietet.

Dies ermöglicht es den Mitarbeitern, den Fertigungsprozess anhand objektiver Messergebnisse effizient anzupassen, wodurch wiederholte Formversuche reduziert und die Effizienz der Versuche verbessert werden. Nach der Einführung des OptimScan Q9 konnte der Formversuchszyklus von etwa 2–3 Wochen auf weniger als eine Woche verkürzt werden.

Genauigkeit im Mikrometerbereich mit zuverlässiger Detailerfassung

Sobald die Formversuche abgeschlossen sind und die Serienproduktion beginnt, kann der OptimScan Q9 auch für Stichprobenprüfungen eingesetzt werden. Aus jeder definierten Produktionsmenge werden ein oder zwei Teile für eine vollständige Maßprüfung ausgewählt, was eine kontinuierliche Überwachung der Produktqualität ermöglicht und dazu beiträgt, die Qualität der gesamten Produktionscharge sicherzustellen.

„Unsere Produkte erfordern eine extrem hohe Genauigkeit, und wir müssen zudem kleine Strukturen vermessen. Daher war ein stationärer, hochpräziser Streifenprojektionsscanner die einzig geeignete Option. Wir haben mehrere bekannte Marken verglichen und uns schließlich für SHINING 3D entschieden.“
– Herr Zhou, Technischer Ingenieur, Danyang Sanyou Optoelectronic Equipment Co., Ltd.

Quantifizierung des Formverschleißes für ein datengestütztes Formlebenszyklusmanagement

Über die volldimensionale Produktprüfung hinaus bietet der OptimScan Q9 einen weiteren wichtigen Vorteil: Er verwandelt die Beurteilung des Formverschleißes von einem hauptsächlich auf Mustern und Erfahrung basierenden Prozess in eine messbare, datengestützte Managementmethode.

Formverschleiß ist in der Produktion unvermeidbar. Das Personal muss den Verschleißgrad überwachen, um festzustellen, ob und wann eine Form ausgetauscht werden sollte. Nach der Einführung eines 3D-Scanners kann das Unternehmen jede Form vor der Serienproduktion scannen und einen vollständigen 3D-Datensatz als Ausgangsbasis speichern.

Nach einer festgelegten Anzahl von Produktionschargen kann die Form erneut gescannt werden. Der Vergleich der Datensätze vor und nach der Produktion quantifiziert den Verschleiß genau, unterstützt die Analyse der Lebensdauer der Form und ermöglicht die Planung von Ersatzformen, bevor die ursprüngliche Form vollständig ausfällt. Die vor der Produktion erfassten präzisen Basisdaten machen zudem die Entwicklung von Ersatzformen effizienter.

Mit extrem hoher Genauigkeit und leistungsstarker Detailerfassung unterstützt die OptimScan Q-Serie die Qualitätskontrolle bei der Fertigung von präzisen optischen Komponenten wie beispielsweise Linsen für die Automobilbeleuchtung und ermöglicht eine quantitative Analyse des Formverschleißes. Indem Messdaten in umsetzbare Erkenntnisse für die Fertigung umgewandelt werden, trägt sie dazu bei, Modernisierungen in der gesamten Präzisionsoptik-Produktion zu beschleunigen.

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