Taktiles Wellenmessgerät für komplexe Messungen an Wellen mit Freistichmessung Wenn es schnell und robust sein soll - Quality Engineering

Taktiles Wellenmessgerät für komplexe Messungen an Wellen mit Freistichmessung

Wenn es schnell und robust sein soll

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Steigende Qualitätsanforderungen im Fertigungsumfeld sowie kürzere Produktzyklen und kleine Losgrößen erfordern Messtechnik, die robust ausgeführt ist und mit der einfach und schnell unterschiedlichste Messaufgaben abgebildet werden können. Dort, wo herkömmliche 3D-Messmaschinen an ihre Grenzen stoßen, kommt das neue Wellenmessgerät Rotexion zum Einsatz.

Durch die immer komplexer werdenden Bauteile wie etwa Ausgleichswellen sind neue Anforderungen an die erforderliche Messtechnik entstanden. Die Messung auf vorhandenen 3D-Koordinatenmessmaschinen ist einerseits sehr zeitintensiv, andererseits zum Einsatz in der Fertigung nicht robust genug. Auch rein optische Messverfahren sind nur bedingt für den direkten Einsatz im Fertigungsumfeld geeignet. Außerdem müssen immer häufiger Merkmale gemessen werden, die für den Fertigungsprozess sehr wichtig sind, von konventionellen Messmaschinen aber nicht abgedeckt werden.

Das neue taktile Wellenmessgerät Rotexion von Premetec erfüllt diese Forderungen. Der Grundaufbau ist ähnlich dem bekannter optischer Wellenmessgeräte, arbeitet aber in der Grundausführung rein taktil. Es besteht die Möglichkeit, jederzeit zusätzliche Messachsen zu integrieren. So entstand eine erste optionale Messachse mit 2D-Profilsensor zur Messung von Konturen an schwer zugänglichen Stellen. Mit dieser Messachse können beispielsweise Freistiche nach DIN automatisch gemessen werden.

In seiner Grundfunktion dient das Messgerät zur Erfassung und Auswertung der wichtigsten Merkmale von rotationssymmetrischen Werkstücken mit einem Durchmesser bis 125 mm und einer Länge bis 400 mm, skalierbar bis 600 mm oder 800 mm. Die zu messenden Wellen werden manuell senkrecht eingespannt. Durch wechselbare Werkstückaufnahmen und Tastelemente kann das Rotexion an die meisten Prüflingsgeometrien adaptiert werden. Für die Messung wird die Welle durch waagerecht angeordnete taktile Messelemente motorisch mit konstanter Messkraft angetastet. Dabei übernimmt ein speziell entwickelter 2D-Taster die Aufgabe, sowohl radial als auch axial zu messen. So können durchmesserbezogene und längenbezogene Merkmale optimal gemessen werden. Auch die Forderung nach kurzen Messzeiten wurde durch diesen kombinierten Taster erfüllt.

Verschmutzungseinflüsse und Oberflächenbeschaffenheit sind aufgrund des taktilen Antastprinzips eher unbedeutend. Selbst wenn die Prüflinge leicht mit Öl oder Kühlmittel benetzt sind, hat dies keinen Einfluss auf die Messgenauigkeit. Eine minimale definierte Antastkraft verhindert mögliche Werkstückbeschädigungen und garantiert reproduzierbare Messergebnisse.

Premetec entspricht außerdem dem Wunsch von Kunden, ein solches universelles Messgerät auch in einen automatisierten Fertigungsprozess integrieren beziehungsweise verketten zu können. Das bedeutet, dass das Gerät sowohl über Roboter als auch durch andere Handling-Systeme bestückt werden kann. Durch den modularen Aufbau kann der manuell bedienbare Reitstock leicht gegen einen Reitstock mit automatischer Zustellung ausgetauscht werden. Eine Schnittstelle zum Handshake mit einem Roboter wurde bereits realisiert.

Die zusätzliche Messachse mit 2D-Profilsensor kann vertikal, horizontal sowie in der Drehlage beliebig zugestellt werden. Dadurch ist es möglich, auch Konturen zu erfassen, die taktil nur schwer zu messbar sind, beispielsweise Radien, Fasen und Längen. Aber auch Merkmale in Kombination mit den taktilen Messelementen sind möglich.

Freistichmessungen an rotationssymmetrischen
Innenkanten nach DIN 509 sind möglich

Eine Besonderheit beim Rotexion ist die Funktionalität der Freistichmessung nach DIN 509. Freistiche sind Abtragungen an rotationssymmetrischen Innenkanten. Sie dienen in der Fertigung als Auslaufzone für eingesetzte Werkzeuge und schaffen den erforderlichen Freiraum zum bündigen Aufstecken eines Gegenstücks in der Montage. Gerade im Maschinenbau ist der optimale Sitz von aufgesteckten Bauteilen – wie eines Lagers auf einer Welle – enorm wichtig, um Kräfte korrekt zu übertragen. In der Qualitätssicherung ist daher die Prüfung von Freistichen von großer Bedeutung.

Mit der Freistichmessung und dem von 3plusplus dazu entwickelten Software-Baustein gibt es die Möglichkeit, Freistiche nach DIN 509 für die Formen E, F, G und H zu messen. Weitere Sonderformen können nach Kundenwunsch nachgerüstet werden.

Durch die in Zusammenarbeit von 3plusplus mit Premetec entwickelte Software Rotoware sind schnelle Messungen für den Praktiker ebenso möglich wie die Erstellung komplexer automatisierter Messabläufe im Expertenmodus.

Durch den übersichtlichen Aufbau und die logische Bedienerführung ist die Bedienung des Rotexion sehr leicht und ohne aufwändige Schulungen zu erlernen. Außerdem gibt es eine neue Betriebsart, auf die viele Werker bei einer solchen Messmaschine schon lange gewartet haben: „Einfach messen“. Dabei können verschiedene „virtuelle“ Messmittel ausgewählt werden:

  • Radial antasten oder scannen (in Anlehnung an eine Messschraube)
  • Axial antasten oder scannen (in Anlehnung an eine Messuhr)

Dadurch können sehr übersichtlich einfache Messungen schnell durchgeführt werden, ohne erst einen Prüfplan erstellen zu müssen. Vor allem in der Einzelteilfertigung ist diese Betriebsart von Interesse.

Ein Touchscreen-Monitor und die 3D-Maus machen die Bedienung einfach. Die Messergebnisse werden grafisch übersichtlich dargestellt, protokolliert und sind vielfältig weiter zu verarbeiten, zum Beispiel in QM-Systemen und anderen Datenbankanwendungen. ■


Der Autor

Gerald Wagner

Geschäftsführer

Premetec Automation

www.premetec.de


Webhinweis

Wie das Wellemessgerät Rotexion funktioniert, sehen Sie in diesem Video von Premetec:

http://hier.pro/BgUf6

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