Für die Verzahnungsmessung an größeren Bauteilen bringt Klingelnberg das Präzisionsmesszentrum P¿100 auf den Markt. 

Koordinatenmessgeräte

2D/3D-Koordinatenmessgeräte

2D/3D-Messtechnik

Präzisionsmesszentrum für größere Bauteile 

Qualität, Präzision und Innovation bilden die Grundlage für die schon über 60 Jahre erfolgreiche Unternehmensentwicklung der Werth Messtechnik GmbH. Werth leistete in den letzten Jahrzehnten Pionierarbeit bei der breiten Einführung von Koordinatenmessgeräten mit Bildverarbeitung, Multisensorik und Computertomografie. Die Produktpalette reicht heute von Messgeräten für die Fertigungskontrolle bis zu hochgenauen Geräten mit Messabweichungen von nur einigen zehn Nanometern.

Werth Messtechnik GmbH  

https://www.werth.de

Rauheitsmessgeräte

Messtechnik

Form- / Oberflächenmesstechnik

Messgeräte für Lage und Winkel

Geometrische Messtechnik

Mikroskope mit digitaler Bildverarbeitung

Optische Mess- und Prüftechnik

Profilmessgeräte

Optische 3D-Messsysteme

Konturmessgeräte

Gewindeprüfgeräte

Zahnradmessgeräte

Messgeräte für Länge, Weg, Abstand

Inline-Messtechnik

Ebenheitsmessgeräte

Nikon Metrology entwickelt, produziert und vertreibt eine umfangreiche Produktpalette an messtechnischen Lösungen: von stationären, traditionellen 3D-Koordinatenmessmaschinen und mobilen Messarmen mit taktilen und optischen Sensoren bis zu industriellen Mikroskopen, Rasterelektronenmikroskopen, Videomesssystemen, Messmikroskopen und Profilprojektoren sowie Röntgen- und CT Systeme.

Nikon Metrology GmbH  

https://www.nikonmetrology.com

Auswerte- und Analysesoftware

Software

Beleuchtungssysteme für die Bildverarbeitung

Bildverarbeitung

Fertigungsautomation

Bildverarbeitung, Machine Vision

Bildverarbeitungs-Software

Bildverarbeitungssysteme

Computer-Tomografie-Systeme

Werkstoffprüfung

Feintaster / Mikrotaster

Kameras

Kameras, intelligente

Lasermesstechnik

Laserscanner zum Messen

Logistiksysteme Software

Lohn-Koordinatenmessung

Lohnmessung

Dienstleistungen

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Mess-Systeme Charakter von Laser

Mess-Systeme Charakter von Optik

Messtechniksoftware

Mikrometer

Mikroskope

Mobile Koordinatenmesstechnik

Oberflächeninspektion

Optoelektronische Bilderkennung, Bildverarbeitungssysteme

Profilprojektoren

Röntgenprüfgeräte

Rundlaufprüfgeräte, Rundheit

Sensoren,  optische

Sensoren / Messwertaufnehmer

Software für Optische Messtechnik

Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung

 Die neuen Zylinder-Koordinatenmessmaschinen der Mar4D PLQ-Linie von Mahr ist optimiert für raue Umgebungen in der Produktion.

Neue Zylinder-Koordinatenmessmaschine Mar4D PLQ

Die VDI/VDE 2617 Blatt 6.1 gibt Definitionen zur Strukturauflösung optischer Sensoren und Hinweise zur Überwachung von KMG mit optischen Sensoren.

Genaue Koordinatenmessgeräte mit Bildverarbeitungssystemen

Mit dem Koordinatenmessgerät (KMG) Micura will Carl Zeiss Industrielle Messtechnik, Oberkochen, neue Maßstäbe in der Kompaktklasse setzen. Das Gerät wird laut Hersteller auf der Messe Control erstmals in Europa vorgestellt. 

Klein und präzise 

Koordinatenmessgerät Micura 

Wenn Koordinatenmessgeräte auf Kollisionskurs gehen, sind nicht selten die Ersteller des Messprogramms dafür verantwortlich. Denn sie übersehen oftmals das Aufspannsystem des Werkstücks. Abhilfe und Sicherheit schaffen spezielle Softwaretools. 

PrÄventiver Kollisionsschutz für KoordinatenmessgerätE 

Virtuelle Aufspannvorrichtungen 

Ein Automobilzulieferer stand vor zwei Herausforderungen: neue Herstellervorgaben für die Dokumentation und das erste Projekt an einem neuen Standort. Carl Zeiss Industrielle Messtechnik, Oberkochen, unterstützte das Unternehmen mit einem Gesamtsystem aus Messplanung, Programmierung, Dokumentation und Messgerät. So entstand ein Konzept, das der Zulieferer auf weitere Standorte übertragen möchte.  

Automobilzulieferer setzt auf Systemlösung für Messtechnik 

Dokumentation nach Maß 

XCite heißt das handgeführte 3D-Koordinatenmessgerät von Wenzel, Wiesthal. Es soll sich für die ganzheitliche Qualitätsprüfung einfacher Werkstücke eignen, sowohl in der Fertigung als auch in der klassischen Werkstückanalyse. Durch den Einsatz von hochwertigem Granit in allen Achsen sei das Gerät äußerst robust und langlebig, beschreibt der Hersteller. 

Allrounder für die einfache Werkstückprüfung 

3D-Koordinatenmessgerät XCite 

Das optische 3D-Koordinatenmessgerät Omnilux 5 von Redlux, Southampton/Großbritannien, soll es erlauben, Form, Oberfläche und Rauheit an Freiformkomponenten höchst präzise zu vermessen, und ersetzt damit laut Hersteller mehrere traditionelle Messgeräte. Die äußerst steife Konstruktion soll hohe Messgeschwindigkeiten von bis zu 1 m/s sowie ein schnelles Wechseln der Messrichtung ermöglichen. Damit kann das Gerät laut Hersteller sehr viel effizienter messen als tastende Verfahren, sodass in vielen Fällen eine 100-Prozent-Messung möglich ist. Die Messergebnisse lassen sich mit einem CAD-Modell oder in einer Tabelle mit Sollwerten, Toleranzen und Pass/Fail-Kriterien vergleichen. Bei der Kugelmessung können Genauigkeiten von ± 1,5 µm bis zu ± 100 nm erreicht werden, weshalb sich das Gerät besonders für den Automobilbau, die Medizintechnik, insbesondere künstliche Gelenke, den Schneidwerkzeugbau und Wälzlagerbau eignet. 

Koordinatenmessgerät.  

Optisch 

Die Prüfzeichnungen von Werkstücken enthalten überwiegend zweidimensionale Maßdefinitionen, was oft zu dem Schluss führt, die Messaufgabe könne mit 2D-Koordinatenmesstechnik gelöst werden. Dies erfordert jedoch eine exakte mechanische Ausrichtung der meist dreidimensionalen Werkstücke. Andernfalls sind erhebliche Messabweichungen kaum vermeidbar. Alternativ kann 3D-Koordinatenmesstechnik eingesetzt werden. 

Messung von Werkstücken in Zwei oder drei Dimensionen 

Projektionsfehler vermeiden 

Für das taktile Vermessen von Bauteilen mit Regelgeometrien gibt es jetzt ein neues 3D-Koordinatenmessgerät. Seine Stärke spielt es insbesondere dann aus, wenn innerhalb eines Messablaufs mehrere Taster- und Taststiftkonfigurationen benötigt  werden.  

Normgerecht prüfen 

Das optische 3D-Koordinatenmessgerät Contour CMM von Bruker, Karlsruhe, vereint die berührungslose Messung räumlicher Koordinaten und Formen mit der hochauflösenden 3D-Messtechnik für Oberflächentextur und Rauheit bis in den Nanometerbereich. Das Gerät vereinfacht damit die Messung kleiner, komplexer und hochgenauer Bauteile. 

Zwei Welten vereint 

Mit einem 3D-Koordinatenmessegrät der XM-Serie baut Keyence, Neu-Isenburg, sein Produktportfolio im Bereich Messtechnik weiter aus. Damit lassen sich an Prototypen bis hin zu Serienbauteilen unter anderem Form- und Lagetoleranzen, Koordinatenbezüge oder theoretisch konstruierte Maße messen. 

Koordinatenmessgerät 

Beim hochpräzisen Messen im Dreischichtbetrieb strapazieren langsame Abläufe sowie aufwendige konventionelle Messtechnik die Geduld. Mit einem messtechnischen Quantensprung hat ein schwäbisches Traditionsunternehmen jetzt die Messung von Kurbelwellen und Pleueln signifikant beschleunigt. Zum Einsatz kommen ein 3D-Koordinatenmessgerät und eine stark parametrisierte Software, die eine Werkerselbstprüfung auch bei komplexen Messungen erlaubt.  

Schnelle Hochpräzisionsmessung an Kurbelwellen und Pleueln 

Signifikanter Zeitgewinn 

Toleranzband ausnutzen – Ausschuss reduzieren

Warum genaue Koordinatenmessgeräte immer von Vorteil sind

Durch ein Koordinatenmessgerät mit geringen Messabweichungen lassen sich unnötige Fertigungskosten vermeiden.

Für sichere und effiziente Messungen ist die Messprozesseignung des Messmittels allein nicht ausreichend. Durch ein Koordinatenmessgerät mit möglichst geringen Messabweichungen lassen sich unnötige Fertigungskosten vermeiden. Es bildet die Grundlage für die Definition einer Vertragstoleranz, die die reibungslose Zusammenarbeit zwischen Lieferant und Abnehmer ermöglicht.

Damit die Messergebnisse sicher innerhalb des Toleranzbands liegen, wird häufig ein Verhältnis von Messunsicherheit zu Toleranz von höchstens 1:10 für die Messprozesseignung gefordert. Zur Schätzung der Messunsicherheit können verschiedene Verfahren herangezogen werden. Bei dem sogenannten Messunsicherheitsbudget handelt es sich um die mathematische Überlagerung der einzeln abgeschätzten Fehleranteile aus Gerät, Werkstück, Bediener und Umgebung.

Für taktile Geräte kann die Messunsicherheit anhand einer Simulation der Messung geschätzt werden. Neben dem Messen kalibrierter Werkstücke ist die Messgerätefähigkeitsanalyse mit mehreren realen Werkstücken zur Prüfung der Reproduzierbarkeit und Rückführbarkeit der Messung weit verbreitet.

An den für eine geometrische Eigenschaft in der Zeichnung spezifizierten Toleranzgrenzen ist innerhalb der Messunsicherheit des Messgeräts keine eindeutige Aussage zur Funktionsfähigkeit des Werkstücks möglich. Werkstücke, deren Messwert gerade noch innerhalb der spezifizierten Toleranzen liegt, könnten diese in Wirklichkeit bereits überschreiten. Liegt der Messwert knapp außerhalb der Toleranzen, könnte sich der wahre Wert dagegen noch innerhalb des Toleranzbands befinden. Auf diese Weise können fehlerhafte Werkstücke freigegeben und funktionsfähige verworfen werden.

Werden alle potenziell fehlerhaften Werkstücke als Ausschuss deklariert, entstehen hohe Materialkosten. Diese steigen mit zunehmender Messunsicherheit des Koordinatenmessgeräts, da immer mehr Werkstücke nicht eindeutig zu beurteilen sind und daher verworfen werden müssen. Die zusätzlichen Kosten für den so entstehenden Ausschuss lassen sich durch die Berücksichtigung der Messunsicherheiten bei den Vertragstoleranzen vermeiden. Hierzu wird die in der Zeichnung für die jeweilige geometrische Eigenschaft spezifizierte Toleranz um die Messunsicherheit des Koordinatenmessgeräts verringert.

Das Toleranzband ist also umso größer und damit die Fertigungskosten umso geringer, je geringer die Messunsicherheit des Geräts ist. Aufgrund der höheren Toleranzen können weniger genaue Fertigungsmaschinen eingesetzt werden. Da größere Abweichungen toleriert werden, lassen sich die Standzeiten optimal ausnutzen. Es sind weniger Eingriffe zur Korrektur des Fertigungsprozesses notwendig. Durch weniger Ausschuss ergeben sich geringere Materialkosten für den Abnehmer, durch sicheres Erkennen fehlerhafter Werkstücke geringere Folgekosten für den Lieferanten. Die einmalige Investition in ein hochwertiges Koordinatenmessgerät amortisiert sich durch geringere Kosten für meist mehrere, weniger genaue Fertigungsmaschinen und jahrzehntelange geringere Fertigungskosten.

Hochgenaue Koordinatenmessgeräte können für kleine Messbereiche in Kreuztisch-Bauweise mit spannungskonstantem Führungssystem aufgrund einer Vorspannung durch Magnet- und Schwerkraft (Titelbild) und für größere Messbereiche in der stabilen Bauweise mit festem Portal und mehreren unabhängigen Sensorachsen realisiert werden. Nur bei ausreichend geringen Längenmessabweichungen des Geräts ist der Einsatz von Sensoren mit geringen Antastabweichungen sinnvoll. So lassen sich die unterschiedlichen Messaufgaben im Unternehmen effizient und wirtschaftlich lösen. Für die Messung rotationssymmetrischer Werkstücke oder den Röntgentomografie-Sensor besteht zudem die Möglichkeit, luftgelagerte Drehachsen mit geringen Rundlaufabweichungen einzubinden. Ein 2D-Gerät ermöglicht hochgenaue „Im Bild“-Messungen in einem durch Überlagerung und Mittelung vieler Einzelbilder entstehenden Gesamtbild (Patent).

Wenn der Abnehmer sichergehen möchte, dass sich alle Werkstücke innerhalb der Toleranzen befinden, darf er nur Werkstücke annehmen, die um die Messunsicherheit des Messgeräts in der Wareneingangskontrolle unterhalb der spezifizierten Toleranz TS gemessen werden (Bild 1). Bei einer Messunsicherheit von ±6 µm ergibt sich beispielsweise eine Vertragstoleranz TV von ±44 µm statt der in der Zeichnung spezifizierten Toleranz von ±50 µm. Würde für diese geometrische Eigenschaft des Werkstücks ein Messwert ermittelt, der zwischen 44 µm und 50 µm vom Nennmaß abweicht (Bild 1, B), müsste der Abnehmer das Werkstück verwerfen, da es aufgrund der Messunsicherheit von ±6 µm außerhalb der spezifizierten Toleranzgrenze von 50 µm liegen könnte.

Damit alle Werkstücke beim Abnehmer innerhalb der Vertragstoleranz von ±44 µm gemessen werden, ist die Toleranz zur Lieferfreigabe TL noch niedriger anzusetzen, und zwar um die Messunsicherheit des Messgeräts für die Lieferfreigabe. Bei einer Messunsicherheit von ±10 µm folgt also eine Toleranz zur Lieferfreigabe von ±34 µm statt der Vertragstoleranz von ±44 µm. Für den Lieferanten (auch unternehmensintern) besteht die Notwendigkeit, Werkstücke mit Abweichungen vom Nennmaß zwischen 34 µm und 44 µm zu verwerfen (Bild 1, A), da sie aufgrund der Messunsicherheit von ±10 µm außerhalb der Vertragstoleranz liegen könnten. Der Abnehmer könnte dann einen Wert außerhalb der spezifizierten Toleranzgrenze von 50 µm messen und das Werkstück zurückweisen.

Die auf Basis der vereinbarten Vertragstoleranz eindeutigen Messergebnisse ermöglichen eine sichere Beurteilung der Funktionsfähigkeit der Werkstücke. Der Abnehmer bezahlt nur Werkstücke, die auch verwendet werden können. Somit ergibt sich eine reibungslose Zusammenarbeit zwischen Lieferant und Abnehmer.

[1] Christoph, R.; Neumann, H. J.: Zweierlei Maß? Messunsicherheit im Fertigungsprozess, QZ 48 (2003) 6, S. 625–627

<ul><li>Digital Leadership: Mehr als nur ein Buzzword</li><li>Digitale Entwicklung: Potenziale besser systematisch heben</li><li>Resilienz: Erwünscht, aber schwer zu erreichen</li></ul>

Ausgabenartikel

Multisensor-Koordinatenmessgerät mit geringen Messunsicherheiten durch spannungskonstantes Führungssystem

16:9

Bild 1. Damit keine Werkstücke aufgrund der Messunsicherheit außerhalb der in der Zeichnung spezifizierten Toleranzgrenzen TS liegen können (B), müssen diese um die Messunsicherheit der Wareneingangskontrolle UA auf eine Vertragstoleranz TV verringert werden. Um die Vertragstoleranz nicht zu überschreiten (A), sollte der Lieferant sie um die Messunsicherheit seines Geräts UL auf die Toleranz zur Lieferfreigabe TL verringern.

Werth Praxistipp

<b>Dr.-Ing. Schirin Heidari Bateni</b> ist verantwortlich für die Technische Redaktion bei der Werth Messtechnik GmbH, Gießen.

Kunden-Lieferanten-Verhältnis

Qualitätsmanagement

Lieferantenmanagement

Produktion

Das Seminar richtet sich an Personen, die an der Einführung bzw. Optimierung von Lieferantenmanagement und Lieferantenbewertung in der eigenen Organisation interessiert sind.