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Messtechnik

Prüfung von Turbinenschaufeln auf Basis topometrischen Scannens

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Anbieter zum Thema

Renishaw GmbH
isel Germany GmbH
Urma AG Werkzeugfabrik

Für diese Aufgabe wurde ein Breuckmann-Stereo-Scan-3D-HE-System in Kombination mit einer Dreh-/Schwenkeinheit gewählt. Der eigens für diese Aufgabe entwickelte Streifenprojektor ermöglicht es, die Projektion an die Objektgeometrie anzupassen, um störende Einflüsse reflektierender Teilbereiche der Turbinenschaufel zu unterbinden. Ein Ausrichtartefakt stellt sicher, dass die Größe des Fehlers die geforderte Grenze von 13 µm auch dann unterschreitet, wenn sich die Scans nicht überschneiden.

Aufnahmemodi garantieren hohen Dynamikumfang im Bild

Besonderer Wert wird auf Aufnahmemodi verwandt, die einen hohen Dynamikumfang in der Bildaufnahme garantieren. Dieses System mit strukturierter Beleuchtung und einer Kombination aus Gray-Code- und Phasenshiftprojektion ist durch folgende technische Spezifikationen gekennzeichnet:

  • Messfeld: 175 mm (anpassungsfähig auf andere Teilegrößen),
  • Genauigkeit: ±10 μm,
  • Kameraauflösung: 2 × 4 Megapixel,
  • Lichtquelle: LED-Beleuchtung, 10 000 h Lebensdauer,
  • Arbeitsabstand: 500 mm,
  • Gewicht: 6 kg,
  • Aufnahmezeit: unter 1 s pro Scan,
  • Zertifizierung: VDI/VDE Richtlinie 2634,
  • Dreh-Schwenkeinheit: Zuladung 15 kg; Drehwinkel 360°, Schwenkwinkel ±60°.

Dreh-/Schwenkeinheit nimmt die Schaufelgeometrie automatisch auf

Die Projektbearbeitung erfolgt in zwei Arbeitsschritten: Mit dem Stereo-Scan-3D-HE und der Breuckmann-eigenen Software Optocat wird mithilfe einer eigens angefertigten Dreh-/Schwenkeinheit die 3D-Geometrie der Kompressorschaufel automatisch aufgenommen; mit ihrer Hilfe ist es möglich, die optimalen Scanpositionen anzufahren, um die Anzahl von Einzelaufnahmen so gering wie möglich zu halten.

Phase 1 dient der dreidimensionalen Datenerfassung, die in folgenden sukzessiven Schritten ausgeführt wird:

  • Fixieren der Schaufel auf dem Drehtisch,
  • digitales, räumliches Vermessen des Objektes,
  • Berechnen der Objektgeometrie mit anschließendem Visualisieren,
  • Übergabe der 3D-Daten an eine spezielle Inspektionssoftware (zum Beispiel Rapidform XOV/Verifier, Geomagic Studio oder Poly-Works).

In Phase 2 wird in folgenden Schritten die automatisierte Qualitätskontrolle durchgeführt:

  • Importieren der CAD-Referenz,
  • Bestimmung der Prüfkriterien,
  • Laden der Scandaten,
  • automatisierter Inspektionsablauf mit Reporting (Messprotokolle, Archivierung),

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