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Messen in statt an der Werkzeugmaschine

Rückblick auf die EMO 2019
Messen in statt an der Werkzeugmaschine

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Die EMO in Hannover zeigte ganz klar einen Messtechnik-Trend auf: Auf den Werkzeugmaschinen wird immer mehr direkt und digital gemessen. Das betrifft das Messen von Maschinengeometrien für die Maschinenkalibrierung, das Messen von Spindeln, das Messen von Werkzeugen sowie von Werkstücken.

„Die Werkzeugmaschine wird immer mehr zur Messmaschine – und nun rückt die Überwachung der Spindel in den Fokus der Metallverarbeiter“, sagte Winfried Weiland, Marketingleiter von Blum-Novotest, auf der EMO in Hannover. Highlight auf der Messe war beim Messtechnikspezialisten aus Grünkraut die neue Visualisierungs- und Auswertesoftware LC-Vision für die Digilog-Lasermesssysteme von Blum. „Die Anwendung hebt das Thema Werkzeugmessung in der Maschine auf das nächste Level, da sie erstmals eine Live-Visualisierung und Analyse der während des Messvorgangs erfassten Werte direkt auf der Maschinensteuerung ermöglicht“, so Weiland.

Zum Einsatz kommt die Software beispielsweise in Kombination mit der Option Spindlecontrol, die ebenfalls neu entwickelt wurde. Mit Hilfe dieser Anwendung können Digilog-Messsysteme den Zustand der Spindel bei unterschiedlichen Drehzahlen erfassen und frühzeitig beispielsweise auf Lagerschädigungen und daraus entstehende Ungenauigkeiten in der Bearbeitung hinweisen. Diese Daten können auch für eine vorbeugende Wartung genutzt werden. So kann eine Spindel rechtzeitig überholt werden, bevor es zu einem Totalausfall und ungeplantem Maschinenstillstand kommt.

Praktische Anwendung findet Spindlecontrol auch, um die Aufwärmzeiten von Maschinen in der Hochpräzisionsbearbeitung zu minimieren: Mithilfe der Funktion kann der Nutzer feststellen, wann die Maschine einen thermisch stabilen Zustand erreicht hat und mit der Bearbeitung begonnen werden kann. Selbst eine Vibrationsanalyse abhängig von Spindeldrehzahl und -bereich ist möglich: Anhand der Daten können Unregelmäßigkeiten erkannt werden, die zum Beispiel auf eine Lagerschädigung hinweisen.

Für den Fall, dass kein digiloges Lasermesssystem von Blum in einer Maschine installiert ist, gibt es mit „Portable Spindlecontrol“ (PSC) eine mobile Lösung zur Spindelüberwachung, die Spindlecontrol-Software läuft dabei auf einem externen PC.

Auch bei Hexagon wandert die Messtechnik zunehmend in die Werkzeugmaschine. Der Geschäftsbereich Machine Tool Measurement – dahinter verbirgt sich m&h Inprocess Messtechnik – zeigte auf der EMO in Hannover, wie sich Freiformflächen und Geometrien bereits in der Aufspannung der Maschine berührungslos erheben lassen. Dafür wurde die aus der Messtechnik bewährte Laserscanning-Lösung LS-C-5.8 auf die Werkzeugmaschine portiert. Der LS-C-5.8 ist für die Messung von Freiformflächen oder großen Oberflächen geeignet. So können Punktewolken über die gesamte Oberfläche des Teils erstellt werden. Die speziell entwickelte Software stellt die Daten in einem leicht verständlichen Format dar, sodass Qualitätsschwankungen schnell erkannt werden und Werkstücke für die Nachbearbeitung korrekt ausgerichtet werden können, noch während diese in der Aufspannung sind.

„Heute müssen Benutzer zum Messen auf der Werkzeugmaschine oft viele einzelne Punkte erstellen und analysieren. Die Laserscanner-Lösung LS-C-5.8 vereinfacht den Prozess, indem automatisch Tausende Punkte pro Sekunde erfasst werden und die umfangreichen Daten schnell in einer leicht lesbaren Form geliefert werden“, betonte Andreas Hieble, Produktmanager Metrology Solutions für Hexagons Business Unit Machine Tool Measurement. Der LS-C-5.8 ist ein Sensor mit blauer Laserlinie, der auch bei glänzenden oder sehr dunklen Oberflächen gleichermaßen präzise Ergebnisse liefert. Dadurch kann er für eine Vielzahl von Anwendungen und Oberflächentypen genutzt werden.

Für die Genauigkeitsbestimmung von kleinen und mittelgroßen Werkzeugmaschinen hat Etalon, ebenfalls zu Hexagon gehörend, den neuen X-AX Laserbar vorgestellt. Damit können nun noch einfacher, schneller und genauer Informationen zur Maschinenüberwachung und -kalibrierung erfasst werden. Typischerweise ist das Feststellen der Abweichungen aller Achsen und das Durchführen einer volumetrischen Kompensation ein langsamer und komplexer Prozess, der diverse Messinstrumente und speziell geschultes Personal erfordert. Außerdem werden häufig nur einzelne Achsen geprüft, statt den gesamten Bearbeitungsraum zu betrachten. Der X-AX Laserbar von Etalon vereinfacht diesen Prozess bei gleichzeitiger Präzisionssteigerung. Mit der zum Patent angemeldeten Laserinterferometer-Technologie kann der geometrische Fingerabdruck von 3– bis 5-Achsmaschinen schnell erfasst werden. „Der X-AX Laserbar erstellt innerhalb von ein bis zwei Stunden vollautomatisch den kompletten geometrischen Fingerabdruck von 3– bis 5-Achsmaschinen, wodurch eine Reihe von konventionellen Kalibrierinstrumenten für Linear- und Drehachsen ersetzt werden kann“, sagte Dr. Heinrich Schwenke, Geschäftsführer von Etalon.

Auch bei Renishaw war mit dem XK10 ein neues Lasersystem zur Maschinen-Geometriemessung für die Maschinenkalibrierung zu sehen. Es kann an linearen Führungen eingesetzt werden, um deren Geradheit, Rechtwinkligkeit, Ebenheit, Parallelität und Nivellierung sicherzustellen, und um die Spindelrichtung und Koaxialität von Drehmaschinen zu beurteilen. Unter Verwendung der Echtzeit-Anzeige des XK10 Systems können diese Abweichungen direkt während des Aufbaus gemessen und ausgerichtet werden. Darüber hinaus ist das XK10 ein leistungsfähiges Diagnose-Tool, um Fehlerquellen nach einer Kollision oder im Rahmen einer regelmäßigen Wartung zu ermitteln.

Das XK10 kann geometrische und rotierende Komponenten für Maschinen mit Achsenlängen bis zu 30 m messen und ausrichten. Dieses Lasersystem ersetzt die sonst benötigen Normale wie Granit-Messplatten und Prüflineale, die zu kalibrieren sind und mit erheblichem Kostenaufwand transportiert werden müssen. Das eigenständige modulare System, das einfach an den Maschinenführungen befestigt wird, ermöglicht kürzere Einrichtzeiten und Messungen an der Maschine als herkömmliche Verfahren. In einem schnellen, zweistufigen Verfahren vereinfacht es komplexe Messungen wie die Parallelitätsprüfung, da es nicht solchen Einschränkungen unterliegt wie herkömmliche Verfahren, die sich durch die Abstände der Schienen untereinander ergeben. ■


Die Autorin

Sabine Koll

Redaktion

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