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Messen mit Genauigkeitsreserve

Flugzeugbau-Zulieferer entwickelt und baut eigene Messeinrichtung
Messen mit Genauigkeitsreserve

Messen mit Genauigkeitsreserve
Genau gemessen: Eine der beiden neuen Messeinrichtungen mit Acanto-Messtastern von Heidenhain bei Dutchaero Bilder: Heidenhain
Dutchaero hat mit Hilfe der Konzernmutter KMWE eine Messeinrichtung für Flugzeugteile entwickelt, die für aktuelle und künftige Anforderungen gerüstet ist. Kernstücke sind 17 Acanto-Messtaster von Heidenhain und die modulare Folge-Elektronik MSE 1000.

Seit 50 Jahren stellt das niederländische Unternehmen Dutchaero komplexe Bauteile für die Luftfahrtindustrie her. Nachdem die alte Messeinrichtung 20 Jahre lang ihren Dienst getan hatte, wurde es Zeit, neue Wege zu gehen. „Ein Ausfall der Messeinrichtung hätte unsere Fertigung ernsthaft gefährdet“, erklärt Ben Dekkers, Fertigungstechniker in der Blechverarbeitung bei Dutchaero. „Da es für die alten Messgeräte und den zugehörige Rechner kaum noch Ersatzteile gibt, wollten wir diesem worst Case unbedingt zuvorkommen.“

Unterstützung fand Dekkers bei den Kollegen der Konzernmutter KMWE. Gemeinsam mit ihnen stemmte er das anspruchsvolle Projekt und entwickelte eine neue Messeinrichtung, die wieder für lange Jahre genau und zuverlässig die Qualität der hergestellten Flugzeugteile überwachen wird.
Die hohen Anforderungen fasst Dekkers zusammen: „Die neue Messeinrichtung sollte mindestens die Leistung ihrer Vorgängerin haben und zusätzlich auch für neue Anforderungen gerüstet sein. Außerdem wollten wir die Messwerte der zu prüfenden Produkte automatisch erfassen.“ Die umfangreiche Datenerfassung ist notwendig, um die gemessene Qualität überwachen zu können. Für diese spezielle Aufgabe zeichneten die Kollegen bei KMWE verantwortlich, die eine entsprechende Software entwickelt und programmiert haben.
Die neue, selbst entwickelte und hergestellte Messeinrichtung besteht im Wesentlichen aus 17 Messtastern der Acanto-Baureihe von Heidenhain und aus der modularen Folge-Elektronik MSE 1000. Dekkers erläutert den Aufbau: „Die Acanto-Messtaster messen zwei verschiedene, von Dutchaero in Serie gefertigte Hightech-Flugzeugteile für den Auslass eines Strahltriebwerks. Die MSE 1000 sorgt für die Erfassung der Messwerte, eine vollständige elektronische Protokollierung und eine komfortable Prozessüberwachung.“ Dabei sind derzeit noch neun Messtaster für das eine, die anderen acht Messtaster für das andere Bauteil zuständig. In Zukunft sollen aber alle 17 Messtaster gleichzeitig zum Einsatz kommen.
Alle am Projekt Beteiligten sind mit dem Ergebnis ihrer Arbeit hoch zufrieden. Dekkers: „Die Messtaster arbeiten in unserer Messeinrichtung auf etwa 2 µm genau. Diese Genauigkeit brauchen wir im Moment zwar noch nicht, sie bietet uns aber noch Spielraum für die Zukunft.“ Die Messeinrichtung kommt bereits in der Fertigung zum Einsatz. Parallel testet Dutchaero noch die Wiederholbarkeit und die Reproduzierbarkeit des Gesamtaufbaus – eine komplexe Materie mit aufwendigen Versuchsreihen.
Messaufgaben wie bei Dutchaero verlangen besondere Fähigkeiten von den eingesetzten Messmitteln. Fehlmessungen müssen ausgeschlossen werden, auswertbare Zusatzinformationen sollten zu jedem Bearbeitungsschritt verfügbar sein. Acanto-Messtaster sorgen dabei für schnelle, sichere und genaue Messungen. Sie ermitteln ohne Referenzfahrt bei jeder Anfrage den absoluten Positionswert. Messfehler durch zu große Messbolzengeschwindigkeiten wie Prellen oder zu starke Vibrationen, die mit inkrementalen Messgeräten bei sehr dynamischen Messaufgaben zum Beispiel in Prüfständen auftreten können, sind ausgeschlossen.
Mehrstellenmessplätze gewinnen in der industriellen Messtechnik – wie bei Dutchaero – an Bedeutung. In diesen Anwendungen steuert eine Elektronik die simultane Erfassung mehrerer Messwerte an einem oder mehreren Prüfling; bei komplexen Messaufgaben oft auch im Rahmen eines festgelegten Prüfablaufs. Mit der modularen Folge-Elektronik MSE 1000 ist es dabei möglich, bis zu 250 Messkanäle unterschiedlichster Schnittstellen gleichzeitig zu erfassen.
Endat ermöglicht die vorausschauende Wartung von Messanlagen
Bei der Konzeption der MSE 1000 legte Heidenhain großen Wert darauf, die Installation der Module und die Anbindung an die Messvorrichtung so einfach wie möglich zu gestalten. Die Module können auf einer DIN-Hutschiene montiert werden und bilden somit einen aufgeräumten und kompakten Messplatz. Die gewählte Systemkonfiguration der Module wird vollkommen automatisch und vom Benutzer unbemerkt erkannt. Er muss nur noch die einzelnen Messkanäle definieren.
Bei der Verwendung von Endat-Messgeräten wie den Acanto-Messtastern entfällt sogar die Konfiguration des Messgeräts: Es liefert alle für den Betrieb notwendigen Daten selbst und ist sofort messbereit. Die MSE 1000 bietet außerdem natürlich die Möglichkeit, Endat-Messgeräte im vollen Funktionsumfang anzuschließen. Für den Anwender ergeben sich damit Vorteile in der vorausschauenden Wartung für seine Messanlagen. Da Endat-Geräte die Online-Diagnose ermöglichen, kann zum Beispiel die funktionale Reserve von Absolut- und Inkrementalspur dargestellt werden. Weitere Funktionskriterien wie Beleuchtungszustand, Signalamplitude und Positionswertbildung kann der Anwender abrufen. Damit werden die Verfügbarkeit und die Betriebssicherheit des Systems entscheidend erhöht.
Daneben unterstützt die MSE 1000 auch alle gängigen inkrementalen Messgeräte. Außerdem bietet sie Anschlussmöglichkeiten für analoge Sensoren wie LVDT- und HBT-Wegsensoren der bekanntesten Hersteller. Module mit Schaltein- und -ausgängen ermöglichen die Interaktion mit weiteren Aktuatoren in der Messvorrichtung.
Zum Lieferumfang gehört auch eine DLL-Programmbibliothek. Sie bildet den Funktionsumfang softwareseitig ab und erlaubt es dem Bediener, eigene Prüfprogramme zu entwickeln. ■

Der Autor
Frank Muthmann
PR
Heidenhain
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