Die Koordinatenmesstechnik stellt seit über 30 Jahren einen wichtigen Eckpfeiler der modernen Qualitätssicherung dar. Koordinatenmessgeräte sind heute aus den Unternehmen nicht mehr wegzudenken und bilden die Basis für eine gute Auswertbarkeit der Messergebnisse, selbstständiges Arbeiten sowie die Integration der Messtechnik in die Fertigung und die Anbindung an CAD-Systeme.
Die Bauarten der Koordinatenmessgeräte sind in den letzten Jahren nahezu unverändert geblieben. Üblicherweise werden heute Portal- und Ständer- (oder Horizontalarm-) Messgeräte eingesetzt. Nach wie vor setzen die Hersteller für den Bau der Geräte Hartgestein für die Basisplatten und Führungen oder Aluminium und Keramik ein. Die heutigen Geräte sind jedoch aufgrund moderner Steuerungs- und Regelungstechnik optimiert. Eine Übertragung der modernen Technologie auf „ältere“ KMG´s stellt vom mechanischen Aufbau der Geräte her gesehen kein Problem dar. Im Gegenteil, die Geräte, die in der Vergangenheit gebaut wurden, waren im Hinblick auf eine hohe Lebensdauer, mechanische Steifigkeit und Langzeitstabilität konzipiert.
Genauigkeit sogar verbessert
Die Genauigkeit der „alten“ Geräte wurde oft nur rein mechanisch erreicht. Man hat die Führungen so lange geläppt und justiert, bis die spezifizierte Genauigkeit erreicht war. Bei den heutigen Geräten spielt die mechanische Genauigkeit hingegen keine so große Rolle mehr, da über die Möglichkeit der rechnerischen Korrektur viele mechanische Fehler über die Software kompensiert werden können.
Dies bedeutet für die Praxis, dass mit einer entsprechenden modernen Software, die eine rechnerische Kompensation ermöglicht, bei vielen älteren Koordinatenmessgeräten die Genauigkeit sogar verbessert werden kann.
Den größten Schritt nach vorne hat man in den letzten Jahren sicher im Bereich der Messsoftware vollzogen. Noch vor einigen Jahren war das Messen mit Koordinatenmessgeräten einigen wenigen Spezialisten in den Messräumen vorbehalten. Der Grund hierfür lag oft in der Komplexität der Bedienung der Messsoftware.
Die Softwareentwicklung der Hersteller hat sich dabei meistens auf die Funktionalität konzentriert, was durch viele nur von einzelnen benötigten Funktionen zu einer Aufblähung der Software führte. Die Bedienoberfläche war eine reine Messsoftware-Oberfläche mit vielen Eingaben und hatte nichts mit einer modernen grafischen Oberfläche zu tun. Auch die Rechner- und Betriebssysteme waren auf die Messtechnik zugeschnitten und nur von Fachleuten zu verstehen.
Der Trend geht heute jedoch dahin, die Koordinatenmessgeräte direkt in die Fertigung oder in die Nähe der Fertigung zu verlagern. Demzufolge muss auch das Fertigungspersonal die Geräte selbst möglichst einfach bedienen können. Einsatzfähig wäre hier zum Beispiel ein Windows-Betriebssystem, mit dem auch „Nicht-Messtechniker“ zuverlässig und schnell messen können.
Die Software hat dabei immer mehr die Aufgabe, dem Anwender durch intelligente Routinen, eingebaute Automatismen und Simulationsmodule möglichst viel Arbeit abzunehmen und somit auch die Fehlerquellen zu reduzieren.
Trend in der Industrie
Der Trend in der Industrie geht heute immer stärker auf die Verwendung CAD-gestützter Daten hin. Dies bedeutet für den Anwender von KMG´s, dass zukünftig immer weniger Zeichnungen und immer mehr CAD-Modelle als Basis für die Messung herangezogen werden müssen.
Die verwendete Messsoftware muss natürlich mit dieser Entwicklung Schritt halten und entsprechende Funktionalität und Schnittstellen zur Verfügung stellen. Die Bedienoberfläche für das Messen von Regelgeometrien und Freiformflächen sollte dabei identisch sein, um die Software einfach und schnell bedienen zu können. Als Standardschnittstellen für die CAD-Anbindung haben sich heute folgende durchgesetzt:
l VDAFS (VDA-Flächenschnittstelle),
l IGES (Initial Graphics Exchange Specification),
l STEP (Standard for the Exchange of Product Model Data).
Zusätzlich zu oben genannten Standards werden die sogenannten Direktschnittstellen zu diversen CAD-Systemen immer stärker eingesetzt.
Als wichtigste seien hier zu nennen:
l CATIA,
l Pro Engineer,
l IDEAS,
l UNIGRAPHICS,
l ACIS.
Der Vorteil der Direktschnittstellen liegt darin, dass kein Daten- und Genauigkeitsverlust bei der Konvertierung auftritt, wie dies unter Umständen bei den Standardschnittstellen geschehen kann. Die Messsoftware sollte darüber hinaus aus den in vielen Betrieben noch vorhandenen 2D-Geometriedaten (z. B. DXF) 3D-Daten erzeugen können, gegen die dann gemessen werden kann.
Off-Line Programmierung
Ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Auswahl einer Messsoftware ist die integrierte Möglichkeit der Off-Line-Programmierung, das heißt des maschinenfernen Programmierens. Auf der Basis eines CAD-Modells kann ein Programm Off-Line erstellt werden, der Ablauf wird simuliert (Taster und Maschine werden grafisch auf dem Bildschirm dargestellt). Eventuelle Fehler werden beseitigt und erst dann wird das Teil auf der Maschine On-Line gemessen.
Jederzeit sollte ein Wechsel zwischen On-Line- und Off-Line-Modus möglich sein, ohne ein separates Programm aufrufen zu müssen. Kann das erzeugte Teileprogramm über das geräteneutrale Format DMIS (Dimensional Measuring Interface Specification) ausgegeben werden, steht das Programm auch anderen Messmaschinen zur Verfügung. Somit kann auf Geräten verschiedener Hersteller mit dem gleichen Messprogramm gemessen werden, was letztendlich zur Vereinfachung und Verminderung von Fehlerquellen führt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Neubeschaffung eines Koordinatenmessgerätes nicht in allen Fällen notwendig ist, wenn mit neuer Techik ein Altgerät wieder aktualisiert werden kann. Eine leistungsfähige Software wie PC-DMIS (mit über 6000 Installationen) in Verbindung mit einer modernen Steuerung zu einem günstigen Preis bietet die Gewähr dafür, immer auf dem neuesten Stand der Technik zu sein.
Weitere Informationen A QE 402
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