Quicker Messpunkt- Picker

Dipl.-Ing. Klaus Dieter Hennecke, Fachjournalist, Olpe

Was macht eine Fertigung wettbewerbsfähig? Nun: Wer seinen internen wie externen Kunden Flexibilität, niedrige Kosten und hohe Liefertreue bietet, hat im Poker um lukrative Aufträge schon ganz gute Karten. Ein noch besseres Blatt freilich hat, wer auch noch eine durchgängig hohe, garantierte Qualität ins Spiel einbringen kann. Letzteres freilich erfordert eine effiziente QS. Und dabei entscheidet zusehends die eingesetzte Messtechnik über Hopp oder Top.

Helmut Raff, Geschäftsführer der IBB Technology in Groß-Zimmern: „Die Fertigungstechnik hat sich hinsichtlich Produktivität und Flexibilität rasant entwickelt. Die Messtechnik muss sich dem anpassen. Für das Vermessen von Teilen sind 3D-Koordinatenmessmaschinen zwar sehr universell einsetzbar, sie sind aber auch kostenintensiv, aufwändig in der Programmierung und für viele Aufgabenstellungen auch zu langsam. Mehrstellenmessgeräte hingegen bieten zwar kürzeste Messzyklen und hohe Messgenauigkeit, allerdings sind diese Lösungen zumeist sehr spezialisiert – ihnen fehlt die heute geforderte Einsatzflexibilität. Hinzu kommt, dass für viele Teile mehrere Messvorrichtungen erforderlich sind, was die Investkosten hoch treibt und zusätzliche Fehlerquellen bringt.“ Optimal wäre ergo eine Lösung, die die Vorteile von 3D- und Mehrstellenmesstechnik vereint. Und so ein Wurf ist IBB/MT nun gelungen.

Erster Vertreter der neuen Maschinenbaureihe ist die TWIN SPEED V 200 für das Komplettvermessen von Hülsen, Ringen, Flanschen, Rädern und ähnlichen Teilen mit Außenabmessungen von bis zu Ø 160 mm x 200 mm Länge und maximal 10 kg Gewicht. Die mit einem Footprint von 1500 mm² und einer Höhe von 2100 mm sehr kompakte Maschine misst, respektive ermittelt in einer Aufspannung sowohl statisch als auch dynamisch Innen- und Außenmerkmale, wie Durchmesser, Längen, Abstände, Einstiche, Fasen, Fasenübergänge, Form- und Lagetoleranzen und vieles mehr. Die Messgenauigkeit liegt bei 1,5 µm+D/100 für Innen- und Außendurchmesser und bei 3 µm+L/100 für Längenmaße. Die Auflösung der Achsen ist zwischen 1 und 0,1 Mikrometer einstellbar. Das kleinste Toleranzfeld für Innendurchmesser liegt bei 13 Mikrometer (um Messmittelfähigkeit zu garantieren). Basis für diese Spitzenwerte ist ein solider Maschinenbau, gepaart mit positionsgeregelten Servoantrieben sowie sage und schreibe 11 Absolut-Wegmesssystemen.

Warum IBB solch einen Aufwand treibt, klärt sich beim Blick in den großzügig dimensionierten Messraum der TWIN SPEED V200. Dort finden sich neben dem als C-Achse ausgeführten Rundtisch für die Werkstückaufnahme, zwei voneinander unabhängig verfahrbare Zustelleinheiten. Die obere Zustelleinheit bietet Platz für eine 6-achsige Kinematik für das Messen von Innen- und Höhenmaßen mittels zweier Taster. In der unteren Zustelleinheit sorgt ein horizontal angeordneter, mit vier Achsen ausgerüsteter „Messbügel“ mit ebenfalls zwei Tastern für die schnelle Ermittlung von Außendurchmessern, Rundheit, … sowie anderen Bauteilausprägungen, wie etwa Nuten. Je nach Anforderung des Kunden lassen sich die Zustelleinheiten mit unterschiedlichen Messmodulen ausrüsten, so dass nach Einschätzung von IBB-Vertriebsleiter Peter Schick „im Rahmen der maximal zulässigen Bauteilabmessungen mit der Twin Speed V 200 alles gemessen werden kann, was auf Dreh- oder Schleifmaschinen entsteht.“

Auch für Wellen und ähnliche Werkstücke ist das Konzept der vertikalen Twin Speed von Haus aus geeignet. Peter Schick: „Mit der V 500 lassen sich alle relevanten Außenmerkmale an kurzen wie auch langen Werkstücken ebenfalls in einem Durchgang präzise ermitteln.“ Die Prüflinge werden mit einer Gegenzentrierspitze (oder einer speziellen Werkstückaufnahme) gespannt. Die Teile dürfen bis zu 550 mm lang sein. Der Durchmesser kann bis zu 160 mm betragen. Damit freilich ist das vertikale Konzept der Twin Speed längst noch nicht erschöpft. Peter Schick: „Wir arbeiten bereits zusammen mit einem Kunden an einer größeren Twin Speed für das Vermessen von Kurbelwellen mit einer Länge von bis zu 1.500 mm und 350 mm Durchmesser. Maximales Teilegewicht 250 kg.“

Doch damit zurück zu der vom Start weg bereits mehrfach verkauften V 200.

Durch das Komplettvermessen von Innen- und Außenmerkmalen in einem vollautomatisch ablaufenden Durchgang eliminiert die Twin Speed V 200 natürlich qualitätsverzerrende Einflüsse, wie sie bei händischen Eingriffen (zum Beispiel beim Umspannen von Prüflingen) leicht entstehen. Das spart Zeit und vereinfacht die betriebsorganisatorischen Abläufe für die QS. Weitere Rationalisierungseffekte ergeben sich durch die Performance der Twin Speed V 200. Die erzielbaren Messgeschwindigkeiten sind natürlich abhängig von der Anzahl und Art der Messmerkmale. Ganz allgemein beziffert IBB für die statische Messung eines Merkmals etwa 2 Sekunden. Für die dynamische Messung von Merkmalen sind 8 Sekunden zu veranschlagen. Hinzu kommen 5 Sekunden für den Weg der Taster von und zum Maschinen-Nullpunkt.

Damit das Programmieren und das Rüsten ebenfalls schnell von der Hand geht, haben die Entwickler tief in ihre Know-How-Kiste gegriffen. Als Hirn der Anlage und Schnittstelle zum User fungiert ein Industrie-PC unter Windows. Programmierung und Bedienung der Maschine erfolgen unter einer klar strukturierten Bedienoberfläche, mit deren Hilfe das komplexe Zusammenspiel der zahlreichen Maschinenachsen jedem durchschnittlich begabten QS-Mitarbeiter der einen Prüfplan erstellen kann, gelingen sollte. So werden bereits durch Festlegen von Merkmalen wie etwa Höhe oder Durchmesser ein Großteil der Programmierung von Steuerung und Messablauf erledigt. Selbstredend lassen sich neue Merkmale in vorhandene Programme einfügen, einzelne Definitionen ändern und löschen oder Messfolgen einfach per drag and drop umstellen. Helmut Raff: „Der Prüfplan ist im Grunde schon das Maschinensteuerungsprogramm.“ Für jeden Job stehen insgesamt neun Prüfpläne mit jeweils bis zu 64 Prüfmerkmalen zur Verfügung. Dadurch lassen sich selbst extrem komplexe Messaufgaben definieren. Die erstellten Messprogramme können Anwender auf dem PC komfortabel verwalten, wobei insbesondere das „Handling“ von Teilefamilien oder von Teilen mit unterschiedlichem Fertigungsfortschritt sehr effizient gelingt.

Steht das Messprogramm, ist die Twin Speed mit wenigen Handgriffen gerüstet und startklar. Der Rundtisch verfügt über eine präzise mechanische Schnittstelle für die teilespezifischen Werkstückaufnahmen. Die aktuell eingelegte Vorrichtung wird mit Sensoren identifiziert. Mit dem Einlegen der Aufnahme „weiß“ die Maschine, welche Prüfpläne überhaupt in Frage kommen und bietet sie dem Werker an. Weitere Prozesssicherheit bringt die integrierte Laserlichtschranke für die Werkstückidentifikation und Lageüberprüfung in der Vorrichtung. Passen Aufnahme, Werkstück und Messprogramm zusammen, startet die Maschine auf Tastendruck.

Die Messergebnisse werden im weit verbreiteten qs-Stat-Datenformat abgelegt. Für die Auswertung der Messdaten bietet die TWIN Speed umfangreiche Funktionalität, samt tabellarischen, wie auch grafischen Visualisierungsmöglichkeiten. Zudem ist die Windows-PC-Steuerung grundsätzlich offen für Software-Zusätze auf Kundenseite. Ebenso selbstverständlich ist der Datenaustausch mit externen Rechnern, respektive EDV-Anwendungen sowie die Netzwerkintegration technisch möglich und bestenfalls ein Frage von Sinn und Kosten. Womit wir elegant zum Aspekt Amortisation überleiten.

Dazu meint IBB-Chef Raff: „Die Twin Speed ist sicher nicht billig. Allerdings möchte ich das Thema Wirtschaftlichkeit, beziehungsweise den Return-on-Investment nicht auf den Preis reduzieren. Ob und wie schnell sich eine Investition rechnet, hängt immer von vielen Faktoren ab. Soviel ist allerdings sicher: Die Twin Speed kann gegenüber anderen Lösungen deutliche Zeit-, Qualitäts- und Kostenvorteile erzielen. Wenn ein Interessent das passende Teilespektrum hat, wird er mit der Twin Speed unterm Strich seine Wettbewerbsfähigkeit erhöhen – und das ist entscheidend.“

QE 511

IBB Technology steht für die organisatorische und wirtschaftliche Zusammenfassung mehrerer hoch spezialisierter mittelständischer Firmen zu einem leistungsstarken, schlagkräftigen Verbund. Die IBB ist ein weltweit operierender Hersteller moderner dimensioneller Messtechnik. Stetes Ziel ist es, auf möglichst viele messtechnische Anforderungen maßgeschneiderte, innovative und zuverlässige Lösungen zu bieten. Das Liefer- und Leistungsprogramm umfasst Standard-Maschinen in unterschiedlichen Größen, Standard-Maschinen für die Prüfmittelüberwachung, variable Mehrstellenmessvorrichtungen aus standardisierten Elementen, Messautomaten in standardisierter Form oder als Spezialanfertigung, Standard- sowie Individualsoftware, Einbindung der Messausrüstung und Software in vorhandene Produktions- und /oder EDV-Strukturen. IBB ist nach gültigen internationalen Standards zertifiziert (VDA6.2, ISO 9001:2000).