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Geschwindigkeit im Fokus

Renishaw macht die Geschwindigkeit im Fertigungsprozess zum zentralen Thema auf der EMO 2007
Geschwindigkeit im Fokus

Renishaw stellt auf der EMO eine Reihe neuer Produkte vor, durch die Unternehmen die Bearbeitungszeiten bei gleichbleibend hoher Qualität in einer Vielzahl verschiedener Bearbeitungs- und Messanwendungen verkürzen können. Diese Verbesserungen in Sachen Geschwindigkeit kamen auch der amtierenden Olympiasiegerin im Zweierbob der Damen, Sandra Kiriasis, zugute. Während der gesamten EMO 2007 wird der Bob am Stand von Renishaw zu sehen sein und Sandra Kiriasis wird persönlich die Besucher am ersten Tag der Messe begrüßen.

Als die amtierende Olympiasiegerin im Zweierbob Damen, Sandra Kiriasis, zur Hilfe bei der Fertigung von Kufen entsprechend den neuen Bestimmungen des Internationalen Bob- und Skeleton-Verband FIBT aufrief, stellte sich das Unternehmen Renishaw der Herausforderung. In Zusammenarbeit mit anderen Fertigungsspezialisten, den Unternehmen Siemens, Sescoi und Iscar, setzte Renishaw seine neuesten Messtastertechnologien einschließlich des revolutionären Messkopfes REVO für Koordinatenmessgeräte ein und lieferte Sandra Kiriasis eine Lösung, dank der sie während der FIBT-Saison 2006–2007 überragende Leistungen erbrachte und unter anderem sowohl den World Cup als auch die Weltmeisterschaft gewann.

Im Anschluss an den sensationellen Erfolg bei der FIBT-Weltmeisterschaft im Damenbob, bei der Sandra Kiriasis zusammen mit ihrer Anschieberin Romy Logsch die Goldmedaille mit einem Vorsprung von mehr als zwei Sekunden gewann, sagte sie zu Fernsehreportern in St. Moritz, dass „die Kufen das Geheimnis meines Erfolgs sind“. Dieser Sieg und die Anerkennung des Beitrags, den die verschiedenen beteiligten Fertigungsspezialisten zu ihrem Erfolg leisteten, machen deutlich, welche Rolle die Fertigungstechnologie bei manchen Wettkampfsportarten spielen kann. Renishaw und das Team Kiriasis unterzeichneten inzwischen einen offiziellen Partnerschaftsvertrag, der mindestens bis zum Ende der FIBT-Saison 2007–2008 laufen wird.
Zu den vorgestellten neuen Produkten zählen das kompakte Laser-Interferometersystem XL-80, das sich durch seine Transportierbarkeit, Leistung und einfache Verwendung auszeichnet, sowie das revolutionäre REVO 5-Achsen-Messkopf- und Messtastersystem, das Anwendern von Koordinatenmessgeräten eine Verbesserung des Messdurchsatzes um 900 % im Vergleich zu Koordinatenmessgeräten mit herkömmlichen 3-Achsen-Scansystemen ermöglichen kann.
Laser Interferometer
Das neue Laser Interferometer System XL-80 zeichnet sich durch eine besonders hohe Messgenauigkeit bei extrem kompakter Bauweise und einfacher Handhabung aus. Laserkopf und Kompensationseinheit sind 70% leichter als beim Vorgängersystem. Dadurch kann das System in einem kompakten Koffer untergebracht werden, wodurch der mobile Einsatz, zum Beispiel im Service, wesentlich erleichtert wird. Der neue Koffer bietet zusätzlich Platz für den Kreisformtest QC10.
Aufgrund der geringen Größe kann der Laserkopf anstatt auf einem Stativ auch problemlos an einem Magnethalter montiert werden. Da das Laser Interferometer System XL-80 über dieselbe Strahlhöhe und dieselbe Optikgröße wie das ML10-System verfügt, kann es darüber hinaus auch direkt auf einem Granittisch (ohne Stativplatte) zur Kalibrierung von Koordinatenmessgeräten aufgestellt werden.
Zur Standardfunktion zählt die neuartige Signalverstärkung, mit der zwischen dem kurzen und langen Messbereich bis 80 m umgeschaltet werden kann. Die Anbindung an den PC erfolgt direkt über die USB-Schnittstelle (kein separates Interface).
Die maximale Verfahrgeschwindigkeit bei Positionsmessungen wurde von 1 m/s auf 4 m/s erhöht, wobei trotzdem eine Auflösung von 1 nm bei der Positionserfassung beibehalten wird. Da die Messungen bei 50 kHz erfolgen, können nun hochfrequente Bewegungen erfasst werden. Aktualisierte Versionen der Renishaw-Software (LaserXL und QuickViewXL) stellen sicher, dass die Daten auf vertraute, bedienerfreundliche Weise dargestellt werden. Laser XL ermöglicht Einzelschrittmessungen, um so den Prüfrichtlinien von Werkzeugmaschinen und Koordinatenmessgeräten zu entsprechen. Die Software QuickViewXL bietet die Echtzeitanzeige von Lasermesswerten auf dem Bildschirm.
Die Systemgenauigkeit wurde gegenüber dem ML10-System auf ±0,5 µm/m bei allen Umgebungstemperaturen, Drücken und Feuchtigkeitswerten verbessert. Die Umgebungsmesswerte werden mithilfe des aktiven Sensorsystems XC-80 erfasst, welches die Kompensation der Lasermessung alle sieben Sekunden aktualisiert. Erwähnenswert ist außerdem, dass alle Messungen auf der Wellenlänge einer stabilisierten HeNe-Laserquelle basieren, wodurch eine Rückführbarkeit auf international anerkannte Längenstandards gewährleistet wird.
5-Achsen-Messkopf- und Messtastersystem
Nach einer ausgiebigen Testphase ist das REVO 5-Achsen Messkopf- und Messtastersystem nun weltweit im Handel erhältlich. Das REVO System mit Renishaws Renscan5 Technologie verbessert den Messdurchsatz bei Koordinatenmessgeräten, die bisher mit 3-Achsen Messtastersystemen arbeiteten, bis 900 %, und spart, im Vergleich zu herkömmlichen Dreh-/Schwenkköpfen, mehrere Stunden der Kalibrierzeit ein.
Ein entscheidender Faktor des Erfolgs des REVO 5-Achsen Messkopfs ist die Fähigkeit, die Scanbewegung selbständig auszuführen. Dadurch werden die dynamischen Fehler, die durch die Beschleunigung und Verzögerung der Massen des Koordinatenmessgerätes verursacht werden, weitgehend eliminiert. Die einzige Möglichkeit, eine annehmbare Genauigkeit beim 3-Achsen Scannen zu gewährleisten, ging auf Kosten der Messgeschwindigkeit. REVO hingegen arbeitet beim Scannen mit synchronisierten Kopf- und Maschinenbewegungen, um Veränderungen der Teilegeometrie schnell folgen zu können, ohne dabei eigene dynamische Fehler zu erzeugen. Dies ermöglicht dem Koordinatenmessgerät, sich während der Erfassung von Messdaten, mit konstanter Geschwindigkeit zu bewegen.
Mit REVO hat der Bediener des Koordinatenmessgerätes außerdem den Vorteil der unbegrenzten Positioniermöglichkeiten des Messkopfes, sowie der innovativen Tip-Sensing Tastertechnologie, durch welche die Messgenauigkeit aufgrund einer sehr nahen Antastung der gemessenen Fläche nochmals verbessert wird. Diese Kombination zwischen Geschwindigkeit, Flexibilität und Genauigkeit bietet eine außergewöhnliche Leistung in einer Vielzahl an Scan-Anwendungen, einschließlich Kreis, Helix, Sweep und Ebenheit, sowie bei Bedarf schnelle Einfachantastungen.
Renishaw glaubt, dass das REVO System zu Recht als revolutionär bezeichnet wird und hebt zwei Anwendungsfälle aus der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt hervor, bei denen deutliche Verbesserungen der Zykluszeiten durch die Anwender erfahren wurden.
Bei der ersten Anwendung handelt es sich um die Messung von Blisks an Flugzeugtriebwerken die neun Sektorscans des Flächenprofils, acht Längsscans der Schaufel, zwei Scans des Fußkreisprofils und ein Scan des Ringprofils benötigten. Ursprünglich wurde die Messung mit einem 3-Achsen Scan-System durchgeführt, wobei für eine Schaufel 46 Minuten benötigt wurden. Mit dem REVO System hingegen dauerte der Vorgang lediglich 4 Minuten und 30 Sekunden, eine beachtliche Durchsatzsteigerung von 922 %.
Eine fast genauso drastische Verbesserung wurde bei Zylinderköpfen von Kraftfahrzeugen erreicht, wobei der Messablauf zwölf Ventilsitze und je drei Kreisscans an allen zwölf Ventilführungsbohrungen umfasste. Mit dem REVO System wurden die Ventilsitze bei einer Geschwindigkeit von 400 mm/Sek. und die Ventilführung bei 50 mm/Sek. gemessen. Die Gesamtdauer des Messvorgangs betrug lediglich 3 Minuten und 42 Sekunden. Im Vergleich zu der ursprünglichen Dauer von 29 Minuten und 13 Sekunden auf einem 3-Achsen System erreicht der Hersteller eine Durchsatzsteigerung von 690%.
2-Messtaster-System
Ebenfalls erstmalig wird auf der EMO 2007 das 2-Messtaster-System vorgestellt. Dieses System mit optischer Signalübertragung verwendet nur einen einzigen optischen Empfänger, welcher sowohl mit dem Messtaster zur Werkzeugmessung als auch mit dem spindelmontierten, taktil schaltenden Messtaster kommuniziert und so eine schnelle Systemeinbindung ermöglicht. Ein typisches 2-Messtaster-System besteht aus dem neuen, kabellosen Messtaster zur Werkzeugmessung OTS sowie dem Messtaster OMP40–2 und eignet sich insbesondere für den Einsatz in Maschinen mit Doppelpaletten und Drehtischen.
Renishaws neues Messtaster-System mit optischer Signalübertragung verwendet nur einen einzigen optischen Empfänger. Dieser Empfänger kommuniziert sowohl mit dem Messtaster zur Werkzeugmessung als auch mit dem spindelmontierten, taktil schaltenden Messtaster. Dies ermöglicht eine schnelle Systemeinbindung und bietet eine kabelfreie Maschinenumgebung. Das System lässt sich leicht auf einer Vielzahl verschiedener Bearbeitungszentren und CNC-Fräsmaschinen integrieren und gestattet Anwendern die automatische Werkzeugmessung, Werkzeugbruchkontrolle, Werkstückeinrichtung und -prüfung auf der Maschine.
Ein typisches 2-Messtaster-System besteht aus dem neuen Messtaster zur Werkzeugmessung OTS sowie dem Messtaster OMP40–2; es können jedoch auch andere kompatible spindelmontierte Messtaster mit modulierter optischer Signalübertragung eingesetzt werden. Die kabellose Funktionsweise des Messtastersystems zur Werkzeugmessung eignet sich insbesondere für Maschinen mit Doppelpaletten oder Drehtischen, bei denen sich Installationen festverdrahteter Messtastersysteme in der Vergangenheit als problematisch herausgestellt haben.
Das 2-Messtaster-System verwendet den optischen Empfänger OMI-2T von Renishaw, der eine neuartige, modulierte optische Signalübertragung nutzt und dadurch bestmöglichen Schutz gegen Lichtinterferenzen bietet. Der OMI-2T dient sowohl zur Aktivierung des spindelmontierten Messtasters als auch dem Messtaster der Werkzeugmessung und zeigt das jeweils aktivierte Gerät an.
Der Messtaster OMP40–2 ist das Nachfolgemodell des Messtasters OMP40. Er ermöglicht nun auch das Messen auf kleinen Bearbeitungszentren und auf der wachsenden Anzahl von Hochgeschwindigkeitsmaschinen mit kleinen HSK-Werkzeugaufnahmen und kleinen Maschinenspindeln. Das OMP40–2 lässt sich durch die einzigartige einfache Trigger-Logic-Programmiermethode auf die spezifischen Maschinenbedingungen leicht und einfach programmieren. Dadurch wird vermieden, dass der Messtaster geöffnet werden muss, und durch eindringenden Schmutz oder Kühlmittel beschädigt wird. Der OMP40–2, der für raue Umgebungsbedingungen in einer Werkzeugmaschine ausgelegt und maximal gegen Fehlauslösungen durch Stöße und Erschütterungen geschützt ist, ist mit bestehenden und künftigen optischen Systemen von Renishaw voll kompatibel. Er kann mit Hochgeschwindigkeits-, einfach und doppelt antastenden Messroutinen eingesetzt werden.
Messen mit der Werkzeugmaschine
Konstrukteuren in der Werkzeugmaschinenindustrie bietet das berührungslose SIGNUM RES Winkelmesssystem einen großen Durchlass und geringe Querschnitte, so dass es ideal für den Einsatz bei Drehachsen ist. Das neue Si-FN Interface ermöglicht serielle Kommunikation mit der Fanuc-Steuerung. Für Anwendungen, die höchste Genauigkeit erfordern, bietet das REXM Winkelmesssystem eine Gesamtgenauigkeit besser als ±1 Winkelsekunde – ohne Kopplungsverluste und bei bester Wiederholgenauigkeit.
EMO Halle 5 Stand D54
Renishaw, Pliezhausen
QE 515
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