PolyWorks | Modeler™

Vom Punkt zur Fläche – vom realen Prototyp zum CAD: PolyWorks|Modeler ist die Softwarelösung für die Verarbeitung von Punktwolken, für die Netzgenerierung und die Flächenrückführung.

Im Design oder im Rapid Prototyping beschleunigt PolyWorks|Modeler Entwicklungszeiten und vereinfacht Workflows. Scandaten lassen sich in PolyWorks|Modeler weiterverarbeiten und optimieren, der Export in alle gängigen CAD Formate ermöglicht eine flexible Einbindung in verschiedene Arbeitsumgebungen.

In unseren Case Studies stellen wir Ihnen PolyWorks Anwendungen unserer Kunden vor.

Funktionen

Scannen, Vernetzen, Prüfen

Für viele Anwendungsgebiete wie z. B. Design, Formenbau und Werkzeugbau lassen sich mit Hilfe von optischen Messgeräten, Modelle als 3D-Punktwolken digitalisieren. Um eine Verwendung der aufgenommenen Daten für Visualisierung, Simulation, Rapid Prototyping oder zum Fräsen zu ermöglichen, werden diese Punktwolken in ein Polygonmodell umgewandelt. PolyWorks bietet mit "Real-time Quality Meshing" die Option, digitalisierte Punktwolken in Echtzeit zu vernetzen! Schon während des Scannens erhalten Sie dabei Feedback über Vollständigkeit und Qualität Ihrer Aufnahmen. Unvollständige Bereiche scannen Sie einfach neu ein: PolyWorks erstellt aus den unterschiedlichen Scanbahnen und überlappenden Bereichen eine polygonale Oberfläche. Die Punkte der Einzelscans bewertet PolyWorks automatisch, verwirft schlechte Daten und ersetzt diese durch Daten besserer Qualität. Kritische Bereiche sind visuell hervorgehoben. So erhalten Sie ständig Rückmeldung über Ihre Ergebnisse. Diese neue Funktion hat signifikante Auswirkungen auf Ihre Produktivität.

Die berechneten Polygonnetze lassen sich für die weitere Verwendung z.B. im STL-Format speichern oder über ein Plug-in in CATIA, NX, Creo, SolidWorks, Inventor öffnen.

 

 

Polygonnetze glätten und filtern

Für die umfassende Bearbeitung und Optimierung von Oberflächenmodellen können in PolyWorks Filter angewendet werden. Damit können die Netze geglättet und neu ausgerichtet werden. Eine toleranzabhängige Reduktion der Dreieckszahl verkleinert die Datensatzgröße und beschleunigt weitere Bearbeitungsschritte. Mehrere Polygonnetze können verbunden und zu einem Gesamtnetz kombiniert werden. Auch das Konvertieren von importierten CAD-Daten in wasserdichte Polygonnetze ist in PolyWorks schnell und einfach möglich.

Erweiterte Netzbearbeitung

Bei der Bearbeitung von Polygonnetzen sind in PolyWorks keine Grenzen gesetzt. Ob mit einem der zahlreichen Algorithmen Löcher geschlossen, die Topologie korrigiert oder einzelne Bereiche komplett rekonstruiert werden sollen: Automatische und interaktive Methoden ermöglichen dies. Ränder lassen sich durch Einpassung von Kurven glätten und sauber beschneiden. Bauteilkanten, die bei der Digitalisierung nur ungenau aufgenommen wurden, lassen sich in PolyWorks als scharfe Kanten rekonstruieren. Außerdem lassen sich Geometrien wie Zylinder oder Kreise in das Netz einfügen und Flächen frei modellieren. Mittels einfacher Verfahren können zusätzlich mehrere Modelle verschnitten, verknüpft oder neu erstellt werden.

Flächenrückführung

Polygonnetze können normalerweise nicht direkt für die Konstruktion in CAD-Systemen verwendet werden, da keine parametrischen Informationen vorhanden sind. Deshalb ist ein weiterer Bearbeitungsschritt notwendig. Die als Polygonnetz beschriebene Oberfläche kann in Regelgeometrien und Freiformflächen überführt werden. In PolyWorks lassen sich hierzu NURBS-Flächen mit Hilfe von Kurvennetzwerken fitten. Die Anpassung der Flächen kann variabel eingestellt werden, um lokale Ungenauigkeiten in den ursprünglichen Daten auszugleichen. Aus den gefitteten NURBS-Flächen können in PolyWorks schließlich fertige CAD-Flächen generiert und exportiert werden. Auch existierende CAD-Modelle lassen sich so einfach korrigieren und aktualisieren.

Zeichnungserstellung für die Konstruktion

Für alle Bauteile, die aus Regelgeometrien aufgebaut sind, ist es sinnvoll, eine Flächenrückführung parametrisch durchzuführen.In PolyWorks können hierzu Geometrien und Freiformkurven auf Basis von Schnitten abgeleitet werden. Über Nebenbedingungen werden zudem Objektbeziehungen z. B. Parallelität und Rechtwinkligkeit festgelegt. Die extrahierten, parametrisierten Geometrien und Konturen lassen sich in gängigen CAD-Programmen einfach weiterverarbeiten und zur Konstruktion verwenden.

Modulübersicht

PolyWorks ist modular aufgebaut. Je nach Anforderung und Aufgabe lassen sich so passgenaue Pakete schnüren. Klicken Sie auf die Tabelle für ausführlichere Informationen.

 

   
 
 
 

 

Anwenderberichte

Berichte aus der Praxis: In welchem Kontext verwenden unsere Kunden PolyWorks|Modeler?

Rennen gegen die Zeit

Bei Oldtimern entscheidet die Verfügbarkeit von Ersatzteilen über Stillstand oder freie Fahrt. Durch Reverse Engineering lassen sich Bauteile auch ohne vorhandene Konstruktionsdaten schnell und exakt nachbauen. Die Software PolyWorks® in Kombination mit einem Digitalisiersystem macht es möglich. Rücker Testing Services GmbH ist ein Tochterunternehmen der Rücker GmbH mit Sitz in München. Die Ingenieursgesellschaft konstruiert und entwirft für alle namhaften Automobilhersteller, deren Zulieferer sowie für Luft-, Raum-, Schifffahrt, Wind- und Wasserenergie. Rücker Testing Services konzentriert sich auf die Qualitätskontrolle.

„Der Auftrag von Projekt Lucky Racing war keine alltägliche Herausforderung,“ erinnert sich Roberto Cristoforo, Leiter des Bereichs 3D-Messtechnik bei Rücker Testing Services. Einige Teile des Motors sind Gussteile aus Magnesium. Bei einem Unfall oder Feuer würden diese Teile wahrscheinlich zerstört. Die Aufgabenstellung: Von fünf Teilen, darunter eine Ansaugbrücke und ein Flachschiebergehäuse, soll Rücker CAD-Modelle erstellen, die man bei Bedarf nachproduzieren kann.

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Eine neue Haube für den „VW Käfer“

Wenn Bauteile der Prä-CAD-Ära benötigt werden, die alten Werkzeuge verschlissen oder unauffindbar sind, heisst es: Reverse Engineering. Eine Flächenrückführung mit der Software PolyWorks|Modeler™ und Streifenlichtprojektoren und Laser-Scannern bringt den VW Käfer wieder unter die Haube. Wir haben ein Originalteil vom Hersteller VW besorgt, um dieses zu digitalisieren. Ein optisches Digitalisiersystem, wie zum Beispiel ein 3D-Laserscanner oder ein Streifenlichtprojektionssystem kann die Oberfläche der Haube aufnehmen. Hierbei entstehen durch kontaktloses Abtasten der Oberfläche dreidimensionale Punktwolken. Die verwendete Fronthaube wird mit einem Messarm, der mit einem Laser-Linienscanner ausgestattet ist, gescannt. Nach der Aufbereitung des Polygonnetzes startet nun der eigentliche Reverse Engineering Prozess. Der Hauptaufwand, um CAD-fähige NURBS-Flächen zu generieren, besteht darin, das Polygonnetz in sogenannte Flächen-Patches einzuteilen.

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Designmodell vollendet

Die Entwicklung eines Prototypen ist oft noch eine haptische Angelegenheit. Der Aufwand lässt sich jedoch deutlich reduzieren: Digitalisierung des Clay-Modells mit dem Steinbichler Comet Messsystem und Aufbereitung der Daten zum Fräsen mit der Software PolyWorks®. Computer-aided Styling (CAS), der virtuelle Entwicklungsprozess im Design, ergänzt dabei in zunehmenden Maße die klassische Formfindung. In Zusammenarbeit mit Herrn Prof. Dr. Wickenheiser vom Studiengang Transportation Design an der Hochschule München, der Steinbichler Optotechnik GmbH und mit freundlicher Unterstützung der Firma Rücker hat die Duwe-3d AG auf Grundlage eines Clay-Modells durch 3D-Digitalisierung und Aufbereitung der Messdaten in der Software PolyWorks einen vollständigen dreidimensionalen Prototypen entstehen lassen. So war es nicht notwendig das gesamte Clay-Modell in handarbeit fertigzustellen. Durch die 3D-Digitalisierung des Halbmodells und Spiegelung konnte ein vollkommen symmetrisches Modell aus dem leichten Blockbaumaterial Ureol gefräst werden. 

Prothesen aus dem Drucker

Optische Digitalisierung und die Software PolyWorks® bringen Vorteile bei der Versorgung mit Zweitprothesen für Alltag und Freizeit. Schnelle Anpassung, schnelle, günstige Fertigung und funktionelle Details sind die Argumente der digitalen Prozesskette. Generative bzw. additive Fertigungsverfahren durchdringen immer mehr Bereiche. Mit der Entwicklung der Technologie wachsen auch die Einsatzmöglichkeiten von 3D-Drucken. Längst sind Anwendungen nicht mehr auf die schnelle Erstellung von Prototypen oder reiner Anschauungsobjekte beschränkt. Tinkercad, SketchUp und FabLabs lassen theoretisch jedermann am Hype teilhaben: Frei verfügbare Software und 3D-Drucker in gemeinschaftlich organisierten Werkstätten fördern die Experimetierfreude. So richtig Nützliches findet man hier jedoch eher selten … Ein Bereich, in dem die Teile aus dem Drucker bereits ihren festen Platz haben, ist die Medizin- und Orthopädietechnik. „Was natürlich der Traum wäre: Der Patient kommt, man scannt das Körperteil ein und gibt es weiter an der Drucker – fertig ist die Prothese," Jannis Breuninger vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

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Modulübersicht PolyWorks Metrology Suite 2018 Funktionsübersicht der PolyWorks Modulpakete PolyWorks|Inspector™ und PolyWorks|Modeler™. Download / 292.4 KB
Systemvoraussetzungen für die PolyWorks Metrology Suite 2018 Systemvoraussetzungen und unterstützte Datenformate der PolyWorks Version 2018 Download / 575.7 KB