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02.03.2015

Optisches 3D-Inline-Messsystem für Kugellager von Mesure-Systems 3D

Damit die Kugel ins Lager passt

Optisches 3D-Inline-Messsystem für Kugellager (Foto: Mesure-Systems 3D)

Der französische Hersteller Mesure-Systems-3D (MS3D) mit Verbindungsbüro in Saarbrücken bringt ein optisches Inline-Messsystem speziell für Kugellager auf den Markt. Damit lassen sich laut Hersteller Geometrie und Form reproduzierbar mit einer totalen Abweichung von 0,3 bis 0,5 µm messen. Das Unternehmen reagierte damit auf die Anfrage verschiedener Hersteller, die sich bisher mit einer stichprobenartigen zerstörenden Prüfung oder einer manuellen Untersuchung mithilfe eines Sichtprojektors beholfen hatten. Beide Verfahren sind relativ zeitaufwendig.

Die Messung erfolgt kontinuierlich über 360° mittels Laserlinien-Triangulation über die chromatisch kodierte konfokale Abstandsmessung. Typischerweise werden nach Firmenangaben für die Messung von Kugellagern drei oder vier Sensoren verbaut und rund 20 Millionen Datenpunkte gewonnen. Während sich der Prüfling dreht, wird die Punktewolke mit den Referenzwerten verglichen, wobei die Ungenauigkeit unter 1 µm liegen sollte. So lassen sich die Durchmesser der Innen- und Außengewinde und deren Parallelität sowie weitere Kennwerte für Formabweichung, Ovalität, Konizität und Koaxialität der Spuren kontrollieren.

Der Takt für die Herstellung von Kugellagern liegt zwischen ein und zwei Sekunden. Diese Geschwindigkeit muss auch das Messsystem bei gleichzeitiger Einhaltung der geforderten Genauigkeit selbst unter widrigen Produktionsbedingungen halten können. Deshalb nahm der Hersteller für das neue Messsystem verschiedene Veränderungen an seiner RingInspection-Maschine vor.

Bisher konnte damit nur die Geometrie überprüft werden. Formabweichungen hingegen blieben unentdeckt, da die Maschine zwar die Gestalt der Kugel erkannte, aber den Durchmesser nicht gleichermaßen gut erfasste. Damit die Kugel später perfekt in das Lager passt, muss jedoch insbesondere der Torus genau stimmen. Die Toleranz liegt dabei zwischen 2 und 3 µm, wobei die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse nach Vorgabe der Anwender eine Ungenauigkeit von 0,1 bis höchsten 0,3 µm nicht überschreiten darf.

Die Geometriemessung ist deshalb von so großer Bedeutung, weil die Lager in Klassen mit einem Abstand von 1 bis 1,5 µm sortiert werden. Liegt die totale Abweichung über 0,5 µm, besteht die Gefahr, dass die dazugehörige Kugel nicht passgenau darin laufen kann. Um die Toleranzen von 0,3 bis 0,5 µm einhalten zu können, werden die Teile so fixiert, dass Winkel und Abstand des Sensors zum Teil verändert werden können. Bisher behielten die Sensoren ihre feste Position bei. Dafür muss jeder Sensor zuvor mit einem entsprechenden Masterteil kalibriert werden.

Eine weitere Neuerung ist laut Hersteller die große Flexibilität, die die überarbeitete RingInspection-Maschine bietet. Sie kann für eine große Anzahl verschiedener Teile ausgelegt werden. Zudem können ohne Veränderungen an der Maschine auch ringförmige Teile zwischen 20 und 40 mm vermessen werden. Dafür lassen sich neben teilespezifischen Prüfprogrammen auch verschiedene Parameter für homothetische Teile eingeben.

Es können mehrere Teile gleichzeitig geladen werden. Ein speziell entwickelter Greifroboter ist für alle Bauformen gleichermaßen geeignet und übt keinerlei Druck aus. Dadurch werden auch kleinste Teile nicht verformt. Die Konzeption des Messsystems erfordert keine genaue Positionierung des Teils im Messbereich. Dieses ruht aufgrund seines Eigengewichts auf einem kleinen Dreifuß, auf dem es der Roboter ablegt. Das Handling dauert nur ein bis zwei Sekunden, die Messung selbst ist innerhalb von einer Sekunde abgeschlossen. Der gesamte Vorgang läuft vollautomatisch ab, parallel dazu wird ein Bericht erstellt. Die Maschine kalibriert sich nach Firmenangaben in regelmäßigen Abständen selbst.

Foto: xx © xx

zusätzliche Links

Mesure-Systems-3D MS3D Verbindungsbüro Deutschland
www.ms3d.eu

Unternehmensinformation

Mesure-Systems-3D MS3D - Verbindungsbüro Deutschland

Scharpenhausweg 9
DE 42579 Heiligenhaus
Tel.: 02056 921735

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