Schokolade nett verpackt Osterhase perfekt umwickelt
„Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG setzte bei der Modellierung einer Schokoladenhohlfigur auf die Reverse Engineering Software Rapidform®-XOR™ aus dem Hause INUS Technology. Eine Hohlfigur-Doppelform war die Basis für das Grunddesign„

Der Spezialmaschinenbau hat bei Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG eine lange Tradition. Seit über 60 Jahren hat sich die Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG, mit Sitz in Köln, durch die Entwicklung und Produktion technischer Innovationen im Segment der Verpackungsmaschinen zum Weltmarktführer bei der Verpackung von Hohlkörpern aus Schokolade entwickelt. Das Unternehmen bietet maßgeschneiderte Speziallösungen und begleitet seine Kunden von der ersten Produktskizze bis zur lauffertigen Maschine. Im Hohlfigurensegment bedient der Spezialmaschinenbauer weltweit sämtliche Branchenführer. Insbesondere bei der gesiegelten Wicklung von Sitzhasen und anderen Körpern mit spezieller Geometrie ist das Angebot von Rasch einmalig. Das Produktionsprogramm umfasst außer den Hohlkörperverpackungsmaschinen ebenfalls universelle und hochspezialisierte Wickelmaschinen. Dabei liegt das Augenmerk nicht nur auf der Verpackungsmaschine allein, sondern umfasst auch komplette Verpackungsanlagen mit den unterschiedlichsten Zuführ- und Abtransportsystemen.

Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG setzte zur Modellierung einer Osterhasenfigur und dem Aufbau eines CAD-Modells über NURBS auf die umfassendste Scan-Zu-CAD-Softwarelösung, Rapidform®-XOR™, um mittels der präzisen Ergebnisse die hohe Produktqualität von Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG noch weiter auszubauen.

Polygonalmodell Vorder-Rückseite

Polygonalmodell Vorder-Rückseite

Hochgenaue Geometrie für die optimale Verpackung
Das erzeugte 3D-Modell auf Basis der Hohlfigur-Doppelform ist ein vollwertiges Abbild der Schokoladenfigur. Die erzeugten Flächen liegen mit einer hohen Genauigkeit auf den Scandaten und spiegeln somit das reale Objekt präzise wider. Das Ergebnis ist ein NURBS-generiertes Oberflächenmodell.

„Unsere Anforderungen bei der Verpackung einer Schokoladenhohlfigur erfordern ein präzises 3D-Modell auf Basis von Scandaten. Mit der angebotenen Lösung, Reverse Engineering Software Rapidform® XO Redesign™ ist dieses optimal gelungen.“
- Wilhelm Rasch GmbH & Co. KG, Konstrukteur, Jörg Rademacher -

Der Schokoladenhohlkörper besteht aus zwei separaten Formen. Einer Vorder- und einer Rückseite. Eine Hohlfigur-Doppelform gibt die Form für die Schokolade-Hohlfiguren und ist Basis für die 3D-Scandaten. Das Messergebnis wird in zwei Polygonalmodellen ausgegeben.

Vom 3D-Scan zu einer NURBS-generierten CAD-Datei
Mit einem 3D-Scanner wird berührungslos eine Punktwolke von der Oberfläche der Hohlfigur-Doppelform gescannt. Aus den erzeugten Punktwolken werden zwei Polygonalmodelle generiert. Im ersten Schritt werden die beiden Polygonalmodelle (Vorder- und Rückseite) zu einem wasserdichten Polygonalmodell als Abbild der Schokoladenfigur verschmolzen.

Polygonalmodelle ausgerichtet

Polygonalmodelle ausgerichtet

Das Polygonalmodell ist die Grundlage für den folgenden Reverse Engineering Prozess. Hierfür generiert XOR™ ein Kurvennetzwerk über das Scanobjekt, aus dem die endgültigen Freiformflächen berechnet werden können. Die Schokoladenhohlfigur wird vollständig über die 3D-Scandaten modelliert.

Erkennen Sie sofort die Vorzüge des 3D-Scans
Für den Aufbau eines CAD-Modells über NURBS werden beide Polygonalmodelle in XOR importiert. Im ersten Schritt werden die beiden Polygonalmodelle (Vorder- und Rückseite) in ein gesamtes wasserdichtes Polygonalmodell vereinigt. Hierfür müssen beide Modelle in ein Koordinatensystem transformiert werden. Um die Ausrichtung zu vereinfachen, werden die Polygonalmodelle mit der Funktion Region Group™ in Teilbereiche mit zusammengehöriger Regelgeometrie segmentiert. Die Segmentierung lässt sich in Detailbereichen noch per Hand anpassen. Dies ermöglicht dem Konstrukteur eine automatische Feature-Erkennung durchzuführen. Jede gewünschte Regelgeometrie kann bei diesem Prozess aus dem Polygonalmodell extrahiert werden. Nicht erkannte Bereiche werden als Freiformfläche gruppiert.

Auto Segmentierung Ergebnis

Auto Segmentierung Ergebnis

Für die Ausrichtung in ein Koordinatensystem werden in jedem Modell Regelgeometrien (Punkte, Vektoren, Ebenen) definiert. Für die XY-Ebene wird aus dem Boden des Polygonalmodells mit der Funktion Add.Ref.Plane™ und der Methode Extract eine Referenzebene erzeugt. Für die Trennebene der beiden Modelle wird zunächst über ein 3D-Sketch und der Funktion Boundary die Berandungskurve erzeugt. Mit der Funktion Add.Ref.Plane™ und der Berandungskurve wird die Trennebene definiert. Der Ursprung lässt sich mit der Funktion Mesh Sketch Setup™ in einer Skizze auf der Trennebene als Schnittpunkt zweier Geraden festlegen. Die Funktion Interactive Alignment™ ermöglicht die optimale Ausrichtung der beiden Polygonalmodelle (Vorder- und Rückseite) in ein Koordinatensystem.

beide Polygonalmodelle Interactive Alignment

beide Polygonalmodelle Interactive Alignment

Für die Erzeugung eines wasserdichten Polygonalmodells werden die beiden Seiten mit der Funktion Sew Boundary™ in ein Modell vereinigt. Mit der Funktion Global Remesh™ wird der Übergang zwischen den beiden Formhälften optimiert und geglättet.

Die Oberflächenstruktur der Hohlkörperfigur wird durch Freiformflächen beschrieben. Da die Oberflächenstruktur beibehalten werden soll, wird das CAD-Modell aus NURBS-Oberflächen generiert. Hierfür wird über die Holkörperfigur ein Kurvennetzwerk gelegt. Mit der Funktion Auto Surfacing™ und der Methode Feature Following Network wird ein Kurvennetzwerk anhand der Oberflächenstruktur erzeugt.

Auto Surfacing

Auto Surfacing

Die Funktion Deform bietet die Möglichkeit das Kurvennetzwerk optimal an die Scan-Daten anzupassen.

Auto Surfacing Deform

Auto Surfacing Deform

Im letzten Schritt werden die endgültigen Freiformflächen berechnet Das Ergebnis ist ein NURBS-generiertes Oberflächenmodell von der Schokoladenhohlfigur.

Mit der Funktion Auto Surfacing™ lassen sich in kürzester Zeit NURBS-generierte CAD-Modelle erzeugen. Die erzeugten Flächen liegen mit einer hohen Genauigkeit auf den Scandaten und spiegeln somit das reale Objekt präzise wider.
CAD-Daten Schokoladenhohlfigur

CAD-Daten Schokoladenhohlfigur

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