Das Volumen messen bezieht sich auf die genaue Ermittlung des Rauminhalts eines dreidimensionalen Objekts. Diese Messung wird verwendet, um die Menge von Materialien, Flüssigkeiten, Gasen oder Feststoffen zu messen. Mit Hilfe moderner 3D-Laserliniensensoren ist es möglich, das Volumen von Freiformen äußerst präzise zu vermessen.
Volumen messen: 3D Punktewolke Volumen von Aluminium Block
Die Volumenmessung ist von großer Bedeutung, um die Menge eines Stoffs zu quantifizieren, oder den benötigten Raum zu berechnen. Besonders bei unregelmäßigen Formen wie Kleberaupen, Schweißnähten, Lebensmitteln oder Schüttgut auf Förderbändern ist sie eine Methode, um die Menge eines Stoffs entweder zusätzlich zur Gewichtsmessung, oder als Alternative dazu zu bestimmen.
Die Volumenmessung ist ein wesentlicher Schritt bei der Bestimmung des Rauminhalts eines Objekts. Typischerweise erfolgt die Messung in Kubik Einheiten wie Kubikmeter (m³), Kubikzentimeter (cm³), Kubikfuß (ft³) oder Gallonen (gal), abhängig von Ihrem gewählten Maßsystem. Je nach Art des zu messenden Objekts oder Materials gibt es verschiedene Methoden und Instrumente zur Volumenbestimmung:
Für einfache, gleichmäßig geformte Objekte wie Würfel, rechteckige Prismen, Zylinder und Kugeln können Sie spezifische geometrische Formeln verwenden, um das Volumen zu berechnen. Hier sind einige Beispiele:
Die Vermessung von Volumina von Flüssigkeiten oder Gasen erfordert spezielle Geräte wie Gasspritzen oder Gasbüretten. Dabei ist zu berücksichtigen, dass Temperatur und Druck das Volumen von Stoffen, insbesondere von Gasen, beeinflussen können.
Die Verdrängungsmethode funktioniert folgendermaßen: Das zu messende Objekt wird in einen Behälter mit Flüssigkeit gelegt, und der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels wird gemessen. Dieser Anstieg entspricht dem Volumen des Objekts. Das Archimedische Prinzip besagt, dass das Volumen eines unregelmäßig geformten Objekts durch die Menge an Wasser bestimmt werden kann, die es beim Eintauchen verdrängt. Durch Messen der Änderung des Wasserstands vor und nach dem Eintauchen des Objekts können Sie dessen Volumen berechnen.
Für Objekte mit unregelmäßigen Formen, sogenannten Freiformen, wie zum Beispiel Kleberaupen, Schweißraupen können keine Verdrängungsmethoden angewendet werden, um ein Volumen zu messen.
In der heutigen Zeit werden zunehmend computergestützte Methoden wie 3D-Laserlinien-Triangulationssensoren und Bildverarbeitungssoftware eingesetzt, um das Volumen komplexer Formen präzise zu messen. Diese Technologien ermöglichen die digitale Erfassung des Objekts und die Berechnung des Volumens mittels rechnerischer Verfahren. Die 3D-Vermessung ermöglicht die genaue Bestimmung der kleinsten umhüllenden Oberfläche von Objekten.3D-Laserlinien-Triangulationssensoren können Objektkonturen von allen Seiten in drei Dimensionen innerhalb von Sekunden erfasst werden.
Die Lasertriangulation ist eine fortschrittliche Methode zur Entfernungsmessung und Formbestimmung von Objekten, die auf den Prinzipien der Geometrie und Optik basiert. Dieses Verfahren nutzt die Triangulation, um die Entfernung zu einem Objekt anhand der Winkel und bekannten Abmessungen eines Dreiecks zu berechnen, das aus einer Lichtquelle, einem Sensor und dem zu messenden Objekt besteht.
Durch die Kenntnis des festen Abstands zwischen Laserquelle und Sensor sowie des Einfallswinkels des Laserlichts auf den Sensor können die Punkte einer Laserlinie in Höhe (z) und Breite (x) berechnet werden. Auf diese Weise entsteht ein 2-dimensionales Profil. Mehrere dieser Profile, die in einem festgelegten Abstand zueinander aufgenommen werden, ergeben eine 3D-Punktewolke. Diese Berechnungen erfolgen im 3D-Laserlinien-Triangulationssensor unter Anwendung trigonometrischer Prinzipien.
Um genaue Ergebnisse zu gewährleisten und potenzielle Fehler oder Abweichungen im System zu berücksichtigen, werden Kalibrierungsprozesse verwendet.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass 3D-Laserlinien-Triangulationssensoren nur für die Messung von Festkörpern geeignet sind.
Bei der Verklebung und Abdichtung von Karosserieteilen in der Fahrzeugproduktion ist es von entscheidender Bedeutung sicherzustellen, dass die Kleberaupe exakt an der vorgesehenen Position und mit dem richtigen Volumen aufgetragen wird. Eine besondere Herausforderung besteht darin, dass die Kleberaupe auf einer rechteckigen Fläche von einem Roboter aufgetragen wird, wobei die Kleberaupendüse an den 90-Grad-Ecken keine 90-Grad-Drehung ermöglicht. Daher ist eine kontinuierliche 360-Grad-Überwachung der Kleberaupe erforderlich. Diese Anforderung kann mithilfe von vier QuellTech 3D Laser Linien-Triangulations-Sensoren in einer quadratischen Anordnung erfüllt werden. Dabei muss gewährleistet werden, dass die Laserlichter der einzelnen Sensoren sich nicht gegenseitig stören. Dank dieser Vorgehensweise kann das Volumen der Kleberaupe zu jeder Zeit präzise überwacht werden.
Die Volumenmessung von QuellTech liefert äußerst präzise Messdaten.
Durch die genaue Volumenmessung wird der Durchsatz gesteigert, was zu einer Kostenreduktion führt.
Die Volumenmessung ermöglicht die präzise Bestimmung der Dimensionen, was direkt zur Berechnung des Volumens führt.
Die Messdaten werden automatisch erfasst und nahtlos an ein übergeordnetes IT-System übertragen.
Präzise Volumenberechnungen tragen zur Steigerung der Wirtschaftlichkeit bei.
Zusätzlich zur reinen Messung erfolgt eine Bilddokumentation der gemessenen Objekte.
Die Volumenmessung kann kontinuierlich im Durchlauf durchgeführt werden, ohne den Prozess zu unterbrechen.
Die Messdaten ermöglichen die Berechnung der Ausbeute.
Wir haben in der Vergangenheit bei verschiedensten Projekten Quelltech-Lösungen zum Volumen messen eingesetzt. Hier finden Sie einen kleinen Auszug dieser Projekte:
QuellTech Laser Scanner Q4-80s with small form factor (86 x 44 x 25 mm) for robotic welding
QuellTech Laser Scanner Q4-60 with optional cooler and protective window system
Wir helfen Ihnen gern damit!
Stefan Ringwald
Technischer Berater
Wenn Sie Fragen zur Volumenmessung haben oder eine Beratung von QuellTech zu diesem Thema wünschen, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Wir möchten Ihnen helfen, Ihre spezifische Messaufgabe zu evaluieren. Durch eine erste kostenfreie Testmessung Ihrer Anwendung können wir bereits frühzeitig eine Einschätzung zur Machbarkeit geben.
Es gibt immer Potential für Verbesserungen, wir helfen Ihnen dabei. Sprechen Sie uns an, um weitere Informationen zu erhalten oder einen Termin für eine Beratung zu vereinbaren.
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Ihr technisch fachkundiger Ansprechpartner, Stefan Ringwald, hilft Ihnen gerne weiter.
Unser Ziel ist es, Ihre spezifischen technischen Anforderungen für Ihre aktuelle Messaufgabe vollständig zu verstehen.
Dank langjähriger Erfahrung mit komplexen Aufgaben im Bereich der 3D-Lasermesstechnik erhalten Sie von uns fundierte Lösungsvorschläge.
