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Wenn Flexibilität gefragt ist

Fertigungsbegleitende Messungen mit zwei unabhängigen Sensorachsen
Wenn Flexibilität gefragt ist

Die Ansprüche an fertigungsbegleitende Messungen steigen: Immer komplexere geometrische Eigenschaften müssen erfasst werden, die Taktraten werden immer kürzer. Neue Gerätekonzepte bieten eine sehr hohe Flexibilität bei kombinierten Messungen durch zukunftsweisende Schnittstellenkonzepte sowie die Nutzung unabhängiger Sensorachsen.

Multisensor-Koordinatenmessgeräte werden mit einem breiten Spektrum verschiedener Sensoren ausgestattet. Je nach Messaufgabe kommen diverse Kombinationen zum Einsatz, um die Werkstücke vollständig zu messen. Dabei sollten Messbereich und Funktionsumfang der einzelnen Sensoren voll ausgeschöpft werden können. Bei der Einführung von Multisensor-Koordinatenmessgeräten wurden zunächst alle Sensoren gemeinsam an einer Geräteachse angebracht. Dies kann zu räumlichen Einschränkungen führen, wenn aktive und inaktive Sensoren gleichzeitig in der Nähe des Werkstücks bewegt werden müssen. Tiefliegende Merkmale können so oft nicht mehr erreicht werden, und es besteht erhöhte Kollisionsgefahr. Moderne Koordinatenmessgeräte mit zwei voneinander unabhängigen Sensorachsen bieten hier Abhilfe. Mit den beiden Sensorachsen sind sowohl optische als auch taktile Messungen sowie eine Kombination beider Messprinzipien optimal möglich.

Die Scopecheck FB DZ Gerätereihe von Werth (Halle 7, Stand 7102) bietet kompakte Geräte mit großen Messbereichen. Standardmessbereiche reichen bis 1130 mm x 650 mm x 350 mm. Für Multisensor-Messungen kann ein großer kombinierter Messbereich genutzt werden, bei der kleinsten Geräteversion beispielsweise 425 mm x 500 mm x 350 mm mit dem Bildverarbeitungssensor und einem konventionellen Taster. Für Messungen mit nur einem Sensor steht an diesem Gerät ein erweiterter Messbereich von bis zu 530 mm x 500 mm x 350 mm zur Verfügung. Die neue Version des Scopecheck FB DZ wurde wesentlich kompakter gestaltet. Das Gerät ist nun im Vergleich zum Vorgängermodell bei gleichem Messbereich 130 mm niedriger und 250 mm kürzer. Obwohl die Gerätemasse um rund 400 kg reduziert wurde, ist es stabiler und verfügt über ein verbessertes Verhalten bei Umgebungsschwingungen.

Das Messgerät lässt sich von allen vier Seiten bestücken und durch Herausfahren des Messtischs wird die Zugänglichkeit noch verbessert. Mit dem neuen Durchlichtkonzept können Glastisch und Durchlichteinheit für die Messungen von schweren Werkstücken leicht demontiert werden und die Werkstücke dann direkt auf dem Messtisch aufgelegt und befestigt werden.

Verfügt das Gerät über zwei unabhängig voneinander nutzbare Sensorachsen, ergeben sich vielfältige neue Möglichkeiten der Multisensormessung. Während der Messung mit einem Sensor – etwa einem Taster – bleibt die zweite Achse, welche beispielsweise mit einem Bildverarbeitungssensor und einem optischen Abstandssensor ausgestattet sein kann, außerhalb des Messbereichs in Parkposition. So sind die Geometrien am Werkstück für den taktilen Sensor von allen Seiten ohne Kollisionsrisiko gut zugänglich.

Gezielte Konstruktion für Sensoren auf zwei Achsen

Die Verteilung der Sensoren auf zwei Achsen erlaubt auch eine gezielte Konstruktion für die entsprechenden Sensoren: Die Achse für den taktilen Sensor wird beispielsweise mit einem geringeren Durchmesser ausgeführt. Eine solche, schlanke Tasterpinole ermöglicht auch das Eintauchen des Sensors in ein großes Werkstück oder die Messung tiefliegender Merkmale von allen Seiten.

Ein wichtiger Faktor bei der Wirtschaftlichkeit eines Koordinatenmessgeräts ist die Messzeit. Diese lässt sich durch den Einsatz von zwei unabhängigen Sensorachsen deutlich reduzieren, da die Sensorwechselvorgänge entfallen. Der jeweilige Sensor braucht nicht aus einer Wechselstation geholt zu werden, sondern kann bei Aktivierung direkt seine Ruheposition verlassen und mit der Messung am Werkstück beginnen.

Die Zukunftsfähigkeit eines Koordinatenmessgeräts äußert sich auch durch die Möglichkeit, Nach- und Aufrüstungen vorzunehmen. Sollte man das Gerät zunächst nur mit einer Sensorachse ausstatten, kann die zweite Achse auch später am Einsatzort nachgerüstet werden.

Mit standardisierten Schnittstellenkonzepten für Multisensorik lassen sich an jeder Sensorachse unterschiedlichste Sensoren anbringen. Diese werden über eine Magnetkupplung ohne Sensorversatz an derselben Position vor dem Strahlengang des Bildverarbeitungssensors aufgenommen. Damit die hierfür benötigten Sensor-Parkstationen nicht den Messbereich verkleinern, können sie auf einer Wechsler-Rückzugsachse montiert werden. Die Wechselstation wird nur für den Sensorwechsel über die Achsen des Koordinatenmessgeräts aus der Parkposition in den Messbereich geschoben und anschließend wieder außerhalb geparkt. Damit kann der gesamte Messbereich für die Messung der Werkstücke genutzt werden.

Zur Grundausstattung von Multisensor-Koordinatenmessgeräten gehört meist ein Bildverarbeitungssensor sowie ein Scanning-Taster, der bei Geräten mit unabhängigen Sensorachsen auf einer eigenen Achse angebracht wird. Für den Scopecheck FB DZ steht die gesamte Bandbreite an Multisensorik von Werth zur Verfügung – angefangen beim flexiblen Werth Zoom über den Laserabstandssensor Laser Probe bis zu den taktil-optischen Sensoren Fiber Probe und Contour Probe. ■


Der Autor

Dr. Martin Fischer

Anwendungstechnik

Werth Messtechnik

www.werth.de


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