Messprozesse

Schnell und sicher messen

Die kundenindividuelle Massenproduktion ist längst Industriealltag – was auch die Messtechniker spüren, denn sie werden angesichts immer kleinerer Losgrößen fast permanent mit neuen Messaufgaben konfrontiert. Um den Messprozess trotzdem sicher und effizient zu machen, bietet Zeiss Rundumlösungen für viele Probleme.

Messprozesse optimieren

Herny Fords Meinung war eindeutig. „Any customer can have a car painted any colour he wants so long as it’s black“, soll er gesagt haben. Schaut man sich heute die Fahrzeugwerbung an, dann sieht das anders aus. VW propagiert: Wer Individualität lebt, soll sie auch fahren können. Bei Daimler heißt das: So unverwechselbar wie Sie selbst. Und bei BMW preist man dies als Exklusivität an. Komischerweise ist die Farbpalette der Autos auf der Straße trotzdem relativ begrenzt, anscheinend fehlt den Autofahrern der Mut zu extravaganter Farbe. Aber jenseits von Farbwünschen sieht das ganz anders aus. Ob Werkzeuge oder Anlagentechnik für die Industrie, die Variantenzahl geht gegen unendlich, die Losgröße gegen eins. Und im Sinne des Qualitätsmanagements muss dies alles messtechnisch untermauert werden und das fordert die Kompetenz der Messtechniker.

Solange Unternehmen immer die gleichen Teile messen, können erfahrene Messtechniker relativ gut auch anhand ermittelter Messergebnisse abschätzen, ob ihr Koordinatenmessgerät noch zuverlässig misst. Wechseln die zu messenden Werkstücke jedoch häufig, gibt es diese Vergleichswerte nicht. Dann müssen auch Messprofis, die aus Qualitätsgründen ihrem Messgerät nicht blind vertrauen, sich die notwendige Sicherheit verschaffen. „Vor allem dann, wenn kritische Bauteile zu messen sind, helfen Prüfkörper, die Genauigkeit der Messgeräte streng und engmaschig zu überwachen. So schaffen sie auch in einer Fertigungswelt der immer kleiner werdenden Losgrößen die Basis für richtige und sichere Messergebnisse“, bemerkt Aline Baumeister, Produktmanagerin der Zeiss Industrielle Messtechnik.

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Ein wichtiges Messprinzip hier ist der Taster. Die notwendige Sicherheit, ob die kreierten Tastersysteme die Messaufgaben wie vorgegeben erfüllen, erhalten Messtechniker, wenn sie ihre Systeme beispielsweise mit der Zeiss Software Stylus System Creator virtuell aufbauen und testen. Etwa, indem sie ihre Tas-tersysteme in Zeiss Calypso Planner hochladen. Damit können sie, ohne wertvolle Maschinenkapazitäten zu blockieren, einfach am CAD-Modell des Werkstücks simulieren, ob diese kollisionsfrei funktionieren und wie vorgegeben die Spezifikationen messen. Da die Software zudem alle virtuell kreierten Tastersysteme eines Nutzers dokumentiert, lassen sich diese ruckzuck adaptieren oder einfach nachbestellen. Werden diese dann noch komplett montiert geordert, lässt sich auch die letzte Unsicherheit eliminieren.

Temperaturänderung generiert Messfehler

Um die Präzision der Messgeräte zu garantieren, legen die Hersteller genau fest, wie stark die Umgebungstemperatur vom Idealwert abweichen darf. In der Regel sind die Grenzwerte eng gesetzt, was Unternehmen zwingt, die Temperatur streng zu überwachen. Temperaturlogger messen nicht so präzise und sie erfassen auch nicht automatisch die zur Interpretation der Messergebnisse relevanten Raumtemperaturgradienten. Somit erkennt der Messtechniker eine Überschreitung der Grenzwerte – wenn überhaupt – erst nach der Messung. „Das Temperaturüberwachungs- system Zeiss Tempar dagegen erfasst die Temperatur mit mehreren Sensoren in Echtzeit. Zudem wird automatisch ein Raumtemperaturprofil erstellt. Treten also unzulässige Schwankungen über einen bestimmten Zeitraum oder auch räumlich auf, warnt Tempar den Bediener. Das schließt temperaturbedingte Fehlmessungen aus“, erklärt Aline Baumeister. Darüber hinaus lassen sich so auch die Ursachen für die Überschreitung der Grenzwerte leichter detektieren – besonders einfach und auf einen Blick dank des Tempar Cockpits. Mithilfe des Cockpits können auch mehrere Messräume an verschiedenen Standorten gleichzeitig überwacht werden. Und nicht nur das: Auch die Analyse und der Vergleich aller Daten sollen mit diesem Tool „zum Kinderspiel“ werden.

Das Wechselmagazin Pro-Max fährt automatisch aus dem Messbereich heraus, wenn keine Tastersysteme benötigt werden.

Damit sie auf die für die jeweilige Messaufgabe passenden Tastersysteme zugreifen können, bewahrt man diese in sogenannten Wechselmagazinen auf. Sind komplexe Werkstücke gemessen, müssen dort oft zehn bis fünfzehn Tastersysteme abgelegt werden. Die herkömmlichen Wechselmagazine halten die erforderlichen Tastersysteme im Messbereich des Gerätes vor. Je nach Bestückung beanspruchen diese dann bis zu 25 Prozent des Messbereiches. „Vermeiden lässt sich dies mit einem Wechselmagazin, das wie ProMax automatisch aus dem Messbereich herausfährt, wenn man keine Tastersysteme benötigt“, weiß Baumeister. Indem die Messexperten mit diesem Zubehörteil den vorhandenen Messbereich ihres Koordinatenmessgerätes voll ausnutzen, kann eine größere Produktvarianz auf derselben Maschine gemessen werden und zwar ohne Programmieraufwand. Ein Effizienzvorteil in Zeiten großer Produktvarianz und schneller Fertigungstakte.

Schlecht zugängliche Merkmale an einem Werkstück lassen sich mit langen Tastern und komplexen Tastersystemen erreichen. Um dabei Messfehler auszuschließen, müssen die verwendeten Tasterverlängerungen nicht nur die notwendige Biegesteifigkeit besitzen. Sie müssen sich trotz der gewünschten Flexibilität zudem sicher miteinander verbinden lassen. „Ein gutes Beispiel dafür ist das verdrehsichere System ThermoFit Pro von Zeiss. Damit lassen sich Tastersysteme auch ohne spezielle Kenntnisse einfach und sicher montieren“, so Aline Baumeister. Mit speziellen Raumwinkelstücken lasen sich Taster in jede beliebige Raumrichtung orientieren. Daneben bieten Kegeladapter die notwendige Flexibilität. Diese lassen sich einfach rotatorisch einstellen und sicher mit drei Schrauben verbinden. Damit gehen Stabilität und Flexibilität der Tastersysteme Hand in Hand.

Für Mess-Profis sind diese Tools vielleicht nicht ganz neu – doch es ist immer gut, sie im Blick zu behalten. bs

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