Schnelle Messzyklen zur Werkerselbstkontrolle

Fertigungsnahes Messen bedeutet, die Messaufgaben vom Messraum direkt in die Fertigung zu verlagern. Die Qualitätssicherung kann dabei zwischen den unterschiedlichen Fertigungsschritten eines Produkts erfolgen – als fertigungsnaher SPC-Messplatz zur Werkerselbstkontrolle oder als vollautomatisches System, das direkt in die Produktion eingebunden wird. Bedingt durch die kurzen Reaktionszeiten in modernen Fertigungslinien müssen die Qualitätskontrollen an den Werkstücken aber immer schneller und flexibler erfolgen, bei gleichzeitig höchster Genauigkeit und Stabilität. Zusätzlich bringt diese örtliche Bindung der Messgräte an die Produktionsmaschinen weitere Herausforderungen mit sich. Zu ihnen gehören neben schwankenden Temperaturverhältnissen und teils verunreinigten Umgebungsbedingungen auch mögliche Einflüsse der Werker auf die Messergebnisse.

Die Hommel-Etamic Opticline Geräte sind genau für diese Anforderungen konzipiert und bieten mit der C-Serie Messgeräte für die fertigungsnahe Werkerselbstkontrolle an sowie mit der CA-Serie optisch-berührungslose Wellenmesssysteme, die eine Vollautomatisierung unterstützen und die Taktzeiten der Fertigung erreichen.

Die berührungslose, optische Messtechnik ist nahezu universell für alle wellenförmigen Werkstücke geeignet. Egal ob E-Motorwellen, Kurbelwellen, Kolben, Turbolader oder andere Drehteile – die Geschwindigkeit und Flexibilität einer Opticline stellt eine sehr gute Alternative zu herkömmlichen Messsystemen dar. Dimensionelle Kennzahlen wie Längen und Distanzen lassen sich ebenso präzise messen wie Formelemente, Winkel, Radien, Rundheiten, Rundläufe und vieles mehr.

Die Basis des Systems bildet das kaskadierte Kamerasystem mit Schattenbildprinzip. Seine diametrale Antastung, das heißt gleichzeitig von beiden Seiten, erlaubt eine schnelle und fehlerreduzierte Messwertaufnahme am Werkstück und liefert gerade bei Messungen in Rotation eine durch andere Technologien nicht erreichte Präzision. Alle Messungen laufen gemäß dem eingestellten Messprogramm vollautomatisch ab. Das Messprinzip der Jenoptik-Geräte basiert auf einer leistungsstarken Sensortechnologie und zeichnet sich unter anderem durch eine hohe optische Präzision, hervorragende Homogenität in der Sensorzeile und niedrigstes Bildrauschen aus.

Um in der rauen Fertigungsumgebung zuverlässige Ergebnisse gewährleisten zu können, ist eine hohe Unempfindlichkeit der Messmaschinen erforderlich. Dafür hat Jenoptik diverse Überwachungsfunktionen in die Maschinen integriert, die schnell auf wechselnde Umgebungsbedingungen reagieren können und unbeabsichtigte Bedienfehler vermeiden. Dies beinhaltet eine automatische Kalibrierung mit integrierter Temperaturkompensation und verbannt so den Einstellmeister für den täglichen Gebrauch aus dem Arbeitsprozess des Werkers.

Die robuste Auslegung und präzise Bauweise der mechanischen Komponenten sorgen zudem für eine sehr hohe Zuverlässigkeit, die gerade bei schlanken Produktionsprozessen eine konstante Langzeitstabilität der Qualitätssicherung sicherstellen kann. Bereits heute arbeiten über 80 % der installierten optischen Wellenmessgeräte von Jenoptik über mehrere Jahre hinweg verschleißarm direkt in der Fertigung neben den Bearbeitungszentren.

So werden Komplettmessungen bei Motorventilen bereits mit Taktzeiten von unter 5 s durchgeführt. Dank der hohen Messauflösung pro Einzelmesswert wird dabei die komplette Werkstückkontur schnell und hochpräzise analysiert. So misst das System bei Durchmessern Toleranzen von unter 10 µm. Zur Lösung spezieller Messaufgaben – wie Planlauf und spezielle Längenmessungen oder auch für Merkmale wie Rechtwinkligkeit – können die Produkte der CA-Serie zusätzlich mit einem taktilen Messsystem bestückt werden.

Für den Werker steht eine klar strukturierte Software mit einer intuitiven Bedienoberfläche unter Windows bereit. Damit lassen sich Prüfpläne einfach erstellen, auswerten und darstellen. Die einfache Abbildung selbst komplexer Prüfaufgaben reduziert den Schulungsaufwand für die Programmierung erheblich und ermöglicht schon nach kürzester Zeit eine effektive Nutzung des Messmittels im Prozess.

Dem Werker stehen abschließend verschiedene Ansichts- und Ausgabemöglichkeiten der Messergebnisse zur Verfügung. Die Messprotokolle können kundenspezifisch angepasst werden und dokumentieren die Fertigungsqualität übersichtlich. Bei Bedarf können die Messresultate direkt am Bildschirm analysiert werden. In automatisierten Prozessen lassen sich die Ergebnisse auch direkt in den vorgelagerten Produktionsprozess einsteuern und Ausschuss- quoten massiv reduzieren.

Im Gegensatz zu räumlich entfernten Messplätzen können mit der fertigungsnahen oder gar integrierten Messtechnik also umfassende Messdaten erfasst, analysiert und rückgeführt werden. Auf diese Weise kann wesentlich schneller und effektiver auf Fehler reagiert werden. Die Messsysteme sichern daher nicht nur die Qualität der Werkstücke, sondern gestalten eine effektive Prozesssteuerung der Produktionslinie mit. ■