Reverse Engineering mit Hilfe optischer Messtechniken

Photogrammetrische 3D-Vermessung eines Zylinders
Photogrammetrische 3D-Vermessung eines Zylinders
Abweichungen der gemessenen Punktkoordinaten vom idealen Kreiszylinder in [mm]
Abweichungen der gemessenen Punktkoordinaten vom idealen Kreiszylinder in [mm]

Zwischen der Geometrie eines idealen perfekten Modells und der realen Struktur kommt es oftmals zu Abweichungen, die in unterschiedlichster Form und Größe auftreten können. Da sich viele Arten von geometrischen Imperfektionen nicht gänzlich vermeiden lassen, ist vielmehr deren Größe von Interesse, um einen Vergleich zu tolerierbaren Grenzwerten durchführen zu können. 

Zum Beispiel wird in der Automobilindustrie für bestimmte Bauteile der Karosserie ein Soll-Ist-Vergleich vorgenommen (z.B. Spaltmessungen zwischen den Türen). In vielen Fällen werden für solche Aufgaben optische Messtechniken eingesetzt, mit denen Punktkoordinaten von 2D- und 3D-Strukturen photogrammetrisch erfasst werden können. Wenn für die gleiche Struktur ein CAD-Modell existiert, dann kann zwischen den gerenderten Oberflächen die Abweichung im entsprechenden Koordinatensystem berechnet werden. Die reale Struktur wird also nach dem Herstellungsprozess mit dem idealen Modell verglichen (Reverse Engineering). 

Eine Anwendung aus dem Bauwesen ist z.B. die optische 3D-Vermessung einer stählernen Kreiszylinderschale bei der die Unrundheiten und Vorbeultiefen bestimmt werden sollten. Die dabei gemessenen Punktkoordinaten sind in der Abbildung oben dargestellt. 

Die untere Abbildung zeigt die gemessenen Abweichungen der Zylinderoberfläche im Vergleich zu einem idealen Zylindermodell. Mittels einer Best-Fit-Analyse können somit die Vorverformungen zur Innen- und Außenseite des Zylinders ermittelt und letztendlich den jeweiligen Grenzwerten gegenübergestellt werden.