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3D-Messtechnik liefert rasch zuverlässige Ergebnisse

Hochpräzise optische Messgeräte für die Oberflächeninspektion in der Fertigung
3D-Messtechnik liefert rasch zuverlässige Ergebnisse

Optische Messtechnik-Lösungen, wie sie Confovis bietet, sind längst nicht mehr nur in Forschungsinstituten zu finden. Mit den modernen Messgeräten lassen sich auch im Rahmen der Fertigungskontrolle Funktionsoberflächen – sowohl von hergestellten Komponenten als auch von Werkzeugen – umfangreich bewerten und daraufhin Prozessparameter im Herstellungsprozess anpassen.

Die optische 3D-Messtechnik hat Confovis sowohl an das fertigungsnahe Umfeld als auch die Anforderungen an eine Qualitätskontrolle im Prozess angepasst. Die Messgeräte sind leicht einzurichten, schnell umzurüsten, robust sowie intuitiv zu bedienen und ermöglichen sowohl ungeübten als auch qualifizierten Maschinenbedienern stets sichere und zuverlässige Messergebnisse. So sind wiederkehrende Messaufgaben durch das Zurückgreifen auf einmalig definierte und immer wieder abrufbare Messpläne zu realisieren. Dies eliminiert die Bedienereinflüsse.

Durch die Kombination zweier Messverfahren in einem System können unterschiedliche Messaufgaben, die in der Fertigung anfallen, auf einem kompakten Gerät analysiert werden. Das kombinierte Messverfahren aus Konfokal-Messtechnik und Fokusvariation bietet die Möglichkeit, sowohl spiegelnde Oberflächen – wie etwa die Kugeln eines Kugellagers – als auch die Schneiden eines Werkzeugs mit kleinen Keilwinkeln mit nur einem Messsystem zu messen. Die Messdaten werden aus der Software Confoviz mit ihrer Globalkoordinate in die Auswertesoftware Polyworks exportiert und anhand eines internen Rasters fein ausgerichtet und automatisch nachjustiert. Das Raster in Polyworks hat bei Messungen mit dem 50-fach-Objektiv einen lateralen Punkteabstand von 110 nm.
Werkstücke in fünf Achsen messen
Mit dem System lassen sich Werkstücke in fünf Achsen messen sowie Soll- und Ist-Daten gegenüberstellen. Relevante Oberflächenmerkmale wie Kreise, Zylinder, Langlöcher oder Ebenen können hinsichtlich Position und Dimension untersucht werden. Außerdem lassen sich Abstände und Winkel messen sowie diese untereinander sowie zur CAD-Referenz vergleichen – inklusiver Form- und Lagetoleranzmessungen. Es können formatierte Reports mit individuellen Report-Vorlagen erstellt und die Messergebnisse in Excel oder ASCII exportiert werden. Auf Wunsch ist auch eine Ausgabe des gesamten Messreports als PDF möglich.
Für mehr Übersichtlichkeit wird die Toleranzausnutzung an Prüfteilen mittels eines Ampelsystems klassifiziert und dargestellt. Auf einen Blick ist so zu sehen, ob Teile innerhalb der Toleranzen respektive innerhalb der Eingriffsgrenzen liegen oder Ausschuss sind. Auch Reports wie Regelkarten zur statistischen Prozesskontrolle sind Standards in Polyworks. Eine Schnittstelle zu den gängigen ERP-Systemen besteht ebenfalls. Ebenso ist es möglich, Korrektur-Matrizen zwischen den Soll- und den Ist-Werten auszugeben und daraufhin Maschinendaten direkt zu korrigieren (closed loop manufacturing).
Für industrielle Anwendungen, in denen andere Auswertetools verwendet werden sollen, bietet die Confoviz-Software verschiedene Ausgabeformate, unter anderem G3D, STL oder ASCII. Somit kann der Kunde auch auf bisher verwendete und geschulte Auswertetools zurückgreifen.
Software wird intuitiv bedient
Das Systemrauschen und die Auflösung werden gemäß VDI 2655 bestimmt. Mit automatisierten Mehrfachmessungen lässt sich die Messmittelfähigkeit für den vorgesehenen Einsatz in einem Fertigungsprozess anhand der Cg- und Cgk-Werte bestimmen, indem die Untersuchung an einem geeigneten Normal sowie an dem zu messenden Werkstück durchgeführt wird.
Neben der Zuverlässigkeit der Messdaten, die über die Messmittelfähigkeit bestimmt wird, sind die Messgeschwindigkeit und die Bedienbarkeit entscheidende Faktoren für den Nutzen von Messgeräten in der Industrie. Im Konfokal-Modus werden neun optische Schnitte pro Sekunde bei vollem Bildfeld und 12 bit Datentiefe erreicht. Im Fokusvariationsmodus sind noch höhere Werte möglich.
Die Confoviz-Software kann intuitiv bedient werden. Die Messung mit der Software ist rezeptierbar und schnell. Der Anwender kann an wiederkehrenden Werkstücken die Messpositionen einmal anfahren sowie den Messbereich festlegen und diese als Messplan abspeichern. Das System übernimmt sämtliche Messparameter wie Belichtungszeiten und dergleichen automatisch und speichert sie unter der Produktidentifikationsnummer ab. Bei einer Wiederholungsmessung kann ein ungeschulter Bediener den einmal angelegten Messplan aufrufen, und die Messungen werden automatisiert wiederholt. ■

Der Referent

40250240

Sebastian Schenk
Vertriebsingenieur
Confovis

Das Unternehmen
Confovis mit Sitz in Jena ist ist ein High-Tech-Unternehmen, das seit 2009 auf dem Gebiet der optischen 3D-Messtechnik tätig ist. Durch die patentierte Technik der Strukturierten Beleuchtung ergeben sich neue Möglichkeiten zur schnellen und nanometergenauen Oberflächenanalyse für industrielle Anwendungen. Mit der jüngsten Gerätegeneration kombiniert das Unternehmen die Fokusvariation und die Konfokal-Messtechnik in einem System.
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