Universelle Handmessgeräte für komplexe Werkstücke wie zum Beispiel Kurbelwellen von Pkw sind aufgrund des geringen Marktvolumens nicht stark verbreitet. Der Hersteller hat diesem neu entwickelten Gerät eine Marktnische für kleine und mittelständische Unternehmen in der Dimensionsmesstechnik geschlossen. Es entspricht genau den Vorgaben der Hersteller von Kurbelwellen. Eine Reihe dieser Geräte sind bei namhaften Automobilherstellern bereits im Einsatz.
Der Hersteller legt Wert auf die Feststellung, dass dieses Gerät weder die bisherigen Vollautomaten in der Produktionslinie noch die entsprechenden komplexen Messgeräte außerhalb der Produktionslinie ersetzt.
Bei dieser Entwicklung handelt es sich klar um eine sinnvolle Ergänzung. Die Aufgabenstellung ist daher total unterschiedlich zu den bisherigen Lösungen.
Ein vollautomatisches integriertes Messgerät für Kurbelwellen ist meist ein Mehrstellenmessautomat. Das Umrüsten auf einen anderen Typ ist mit entsprechenden Umrüstarbeiten verbunden. Diese Einrichtungen sind speziell für die Linie gemacht und mit dieser abgestimmt. Die halbautomatischen, sehr komplexen Messgeräte außerhalb der Linie sind häufig mit einer sehr komplexen Software ausgestattet und nicht von jedem Werker zu bedienen. Der Messablauf ist automatisch. Mit Hilfsvorrichtungen und Handmessmitteln sind nur sehr eingeschränkt Messungen möglich. Insbesondere in der Spät- und Nachtschicht häuften sich die Probleme, da die Spezialisten für die komplexen Messgeräte nicht anwesend waren und die einfachen Messmittel nicht ausreichten. Genau da zeigte sich die Bedarfslücke.
In gemeinsamer Arbeit zwischen der Automobilindustrie und dem Lieferanten für diese Messtechnik wurde ein Gerät entwickelt, welches die Bedingungen erfüllt. Dabei müssen die einfache Handhabung und Bedienung auf der einen sowie die Möglichkeit auf diese Art und Weise komplexe Messungen durchzuführen auf der anderen Seite berücksichtigt werden.
Handhabung/Bedienung
Das Be- und Entladen geschieht ausschließlich, wenn die Messmodule außerhalb der Ladezone stehen. Alle notwendigen Kalibriernormale sind im Aufbau integriert. Ein Abgleich oder Überprüfen des Systems ist daher jederzeit und ohne nennenswerten Aufwand möglich. Die Kurbelwelle wird in der Regel auf Vorablageprismen abgelegt. Die eigentliche Aufnahme der Kurbelwelle erfolgt zwischen Spitzen mit wechselbaren Einsätzen. Die Mitnahme für den Prüfling ist universell ausgelegt.
Die Bedienung der Messmodule sind per Knopfdruck oder Schlittenzuführung an das zu messende Merkmal heranzuführen. Für den Werker ist dies ebenso einfach wie zum Beispiel eine Messung mit einem Messschieber. Ein Umrüsten auf einen anderen Typ erfolgt ausschließlich durch Verschieben eines Spitzenbockes und eventuell den Wechsel der Einsätze, das heißt in wenigen Sekunden. Die Messmodule stehen der Kurbelwelle auf gleicher Ebene auf einem Verfahrschlitten gegenüber und sind ständig messbereit.
Aufgabenstellung
Anhand der Aufgabenstellung wurden die Module entwickelt. So ist es beispielsweise möglich, dass mit einem universellen Durchmesser-, Radius-Hubmodul folgende Messungen an einer Kurbelwelle durchgeführt werden können:
l Durchmesser der Hauptlager,
l Durchmesser der Hublager,
l Hubhöhe/Kurbelwellenhub durch Achsbil- dung zwischen Haupt- und Hublager,
l Durchmesser seitlicher Einstiche an Haupt- und Hublager durch schwenkbare Antastelemente,
l Radius der Gegengewichte (Wangenradius)
l Rundlauf, Rundheit der Hauptlager einschließlich des softwaremäßigen Aus- blendens der Ölbohrungen.
Dieses Modul bildet, unterstützt durch Softwaremacros, auch die Werkstückachse und bei der Hubhöhe die Achse zwischen den benachbarten Hauptlagern. Einmalige Antastungen mit dem vorgenannten Universalmodul bringen oft mehrere Resultate (z. B. Hubhöhe und Hubdurchmesser gleichzeitig).
Längenmaße werden mittels eines schaltenden Tasters ermittelt. Mittels einfach anzuwählender Softwarebausteine lässt sich die Rechtwinkligkeit der Gegengewichte zur Werkstückachse und deren Ebenheit ermitteln. Die Antastrichtung und das Antastelement werden berücksichtigt.
Die Stellung der Hublager zueinander wird mittels eines Winkel-Messmoduls ermittelt. Dabei wird der absolute Hubwinkel ebenso gemessen wie der Hubversatz der einzelnen Hublager zueinander. Die Resultate werden in Grad und µm dargestellt.
Die Messgabel des Winkel-Messmoduls dient auch dazu, die Kurbelwelle auszurichten und zu fixieren. Dies hat den Vorteil, dass durch einfache Zusatzaufbauten auch Messungen außerhalb der Werkstückachse durchgeführt werden können (z. B. Höhenmaß an den Gegengewichten o. ä.). Der Hersteller achtet dabei stets auf Bedienerfreundlichkeit und Sicherheit. Mit dem Planlaufmodul können auf einfache Art und Weise Stirnläufe gemessen werden.
Standard Messablauf
Die Kurbelwelle wird auf der Vorablage des Twinner XXL abgelegt. Mittels Zweihandbedienung werden die Spitzen zugefahren und aus der Vorablage angehoben. Als nächsten Schritt wird die sogenannte Werkstückachse gebildet. Dabei werden die in der Zeichnung vorgesehenen Lagerstellen dynamisch abgetastet. Dies ist wichtig, da später im eingebauten Zustand genau diese Bezüge gelten. Die einzelnen Module des Systems werden „Null“ gesetzt. Alle Merkmale die nun gemessen werden, haben den Bezug zur Werkstückachse. Sämtliche Durchmesser am Haupt-, Hublager, den Einstichen, den Radien der Gegengewichte, Rundlauf der Hublager und die Hubhöhe werden mit einem einzigen Messmodul gemessen.
Da in den meisten Fällen der Hub auf die benachbarten Lager bezogen wird, ist die Werkstückachse zu bilden.
Wenn unterschiedliche Typen im Mixbetrieb auf der einen, und eine schnelle Überprüfung von nur wenigen Maßen auf der anderen Seite gefordert werden, wird der Vorteil der manuellen Bewegungen deutlich.
Die Software ist so flexibel, dass per Knopfdruck von „Abarbeitung des Prüfplans“ auf „Freies Messen“ umgeschaltet werden kann. Die Winkel der Hublager werden mittels Messgabel fixiert und via Drehgeber an den PC weitergeleitet. Das Abweichen wird sowohl in Grad als auch in mm (µm) dargestellt. Die Längenmessungen werden mit einem schaltenden Taster erfasst.
Weitere Informationen A QE 401
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