Die Control zeigte viele Lösungen rund um die vernetzte Qualitätssicherung Mess- und Prüftechnik 4.0 - Quality Engineering

Die Control zeigte viele Lösungen rund um die vernetzte Qualitätssicherung

Mess- und Prüftechnik 4.0

Inline- und Atline-Lösungen für die Qualitätssicherung in der Fertigungsumgebung waren auf der Control beispielsweise bei GOM zu sehen Bild: Schall
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Im Fokus vieler Aussteller auf der Control in Stuttgart standen Mess- und Prüftechnik-Lösungen für Industrie 4.0 und die vernetzte Fertigung. Zu sehen waren viele Inline- oder Atline-Lösungen für die Qualitätssicherung in der Fertigungsumgebung.

„Die Mess- und Prüftechnik wird zu einem Steuerungsinstrument in der Smart Factory werden“, sagte Dr. Jochen Peter, Geschäftsführe Carl Zeiss Industrielle Messtechnik. „Um dieser bedeutenden Rolle gerecht zu werden, muss die Mess-und Prüftechnik heute Qualitätsdaten schnell, flexibel und zuverlässig an mehreren Orten erfassen – im Messraum, in der Fertigungsumgebung und als fester Bestandteil der Produktionslinie.“

„Auch aus unserer Sicht geht der Trend weiterhin klar in Richtung Fertigungsmesstechnik“, bestätigt Stefan Ruh, President von Hexagon Manufacturing Intelligence EMEA. Der Hersteller integriert viele Koordinatenmesssysteme bereits heute in automatisierte Fertigungsprozesse.
Auf der Contol zeigte Hexagon anhand eines Exponats, wie die wachsende Menge von Daten, die in der Produktion erfasst werden, sinnvoll genutzt werden kann: Technische Lösungen aus den Bereichen statistische Prozesskontrolle (Software von Q-DAS), CAD/CAM (Software von Vero) und Messtechnik wurden live vor Ort zu einer automatisierten Feedback-Schleife kombiniert. So sei es nun beispielsweise mittels des Echtzeit-Monitoring-Systems Pulse möglich, Umgebungsbedingungen im Fertigungs- beziehungsweise Messprozess zu überwachen. Die Lösung ist geeignet dafür, Datenintegrität sicherzustellen und gleichzeitig die Sicherheit moderner Prüfbedingungen in der industriellen Fertigung zu verbessern. Das System informiert den Bediener unmittelbar über aufgetretene Unregelmäßigkeiten und Veränderungen der Messumgebung, sodass notwendige Korrekturmaßnamen getroffen werden können. Hierbei stellt ein breites Sensorik-Spektrum mittels optischer und taktiler Messlösungen dem Informationsfluss robuste Messdaten zur Verfügung. „Ob Simulationen, Prozesskontrolle oder der einfache Abgleich zwischen Mess- und CAD Daten – das Potenzial, um Fertigungsbetriebe bei kontinuierlichen Verbesserungen zu unterstützen, ist riesig“, so Ruh.
Zeiss stellte auf der Control für den Karosseriebau das korrelationsfreie Messen per Roboter vor, mit dem Automobilhersteller und ihre Zulieferer in der Produktionslinie bereits für das erste Bauteil die notwendige Sicherheit über die Maßhaltigkeit zu erhalten. Dadurch sollen Unternehmen darauf verzichten können, wie bislang üblich, in regelmäßigen Abständen ihre Karosserieteile auf einem Koordinatenmessgerät im Messraum nachzumessen und die Abweichungen zwischen Inline- und Labor-Messungen als Korrekturwerte auf die Inline-Messanlagen zu übertragen.
Wie schnell und wie präzise Geometriemerkmale in Inline-Messanlagen geprüft werden, hängt vor allem von den eingesetzten optischen Sensoren ab. Sie werden meist mit einem Roboterarm flexibel an die entsprechenden Merkmale der einzelnen Karosserieteile herangeführt. Dieses Vorgehen beeinflusst jedoch die Präzision des gesamten Messsystems. Die aktive Kompensation der Roboterausdehnung durch Eigenerwärmung und sich verändernder Umgebungstemperatur mit Hilfe der Referenzierung an Artefakten führt bei herkömmlichen Inline-Messsystemen zu einer verlässlichen Wiederholgenauigkeit. Die für den messtechnischen Einsatz von Robotern geringe Absolut-Genauigkeit erfordert, dass die ermittelten Messwerte durch Vergleichsmessung mit Koordinatenmessgeräten offsettiert werden, und die Korrelation mit Hilfe von Mehrfachmessungen überprüft wird.
Diese zusätzliche Auslastung der Koordinatenmessgeräte im Messraum sowie der erforderliche Zeitaufwand stellen in der Automobilindustrie ein Problem dar und sollen durch die Neuentwicklung des korrelationsfreien Messens künftig entfallen. So detektiert das System die Abweichung der Roboter von ihrer vorgegebenen Position – bedingt beispielsweise durch die die beschriebenen Temperatureinflüsse – über Standardkameras. Damit das System die absolute Position der Sensoren im Raum bestimmen kann, befinden sich Marker auf den Roboterarmen und auf dem Boden der Inline-Zelle. „Das korrelationsfreie Messen wird die Inline-Messtechnik auf ein ganz neues Fundament stellen und für einen Effizienzschub in der Fertigung sorgen“, betonte Dr. Kai-Udo Modrich, Geschäftsführer von Carl Zeiss Automated Inspection.
GOM zeigte auf der Control mit Atos Capsule einen neuen Sensor zur vollflächigen Erfassung und Inspektion von konturbehafteten Bauteilgeometrien. Das Streifenprojektionssystem wird zur serienbegleitenden Qualitätssicherung von kleinen bis mittelgroßen Bauteilen eingesetzt und zeichnet sich durch hohe Präzision für feine Details aus. Atos Capsule wird zum Beispiel zur Erstmusterprüfung von Zahnrädern oder medizinischen Komponenten eingesetzt. Dabei werden neben Flächenabweichungen zum CAD auch automatisch Form- und Lagetoleranzen sowie Detailinformationen abgeleitet. ■

Die Autorin
Sabine Koll
Redaktion
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