기준이 명확하지 않을 때: 맞춤형 측정 스테이션

In der Qualitätssicherung gibt es immer wieder den Fall, dass nach individuellen Lösungen  für die dimensionelle Messung von Werkstücken, von Oberflächen oder von komplexen Geometrien gesucht wird. Dass kein Standardmessplatz zum Einsatz kommen soll, kann an den Besonderheiten der jeweiligen Werkstücke liegen, ist auf die Umgebungsbedingungen in der Fertigung zurückzuführen oder mag den hohen Taktungen der jeweiligen Produktionslinie geschuldet sein. Außerdem wird immer häufiger gefordert, dass ein Messplatz sich auch prozesssicher von einem Mitarbeiter aus der Produktion bedienen lässt.

Diese vielfältigen Rahmenbedingungen im Blick, hat Messtechnikhersteller Mahr ein Expertenteam aufgebaut, das auf die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen spezialisiert ist. „Engineered Solutions“ heißt der Bereich – und das Angebotsspektrum reicht weit: von manuellen bis hin zu halb- oder vollautomatischen Messvorrichtungen, die Merkmale wie z. B. Durchmesser, Länge, Abstand, Höhe, Position, Rundlauf und Rundheit, aber auch Oberflächen- und komplexe Konturmerkmale schnell, einfach und präzise messen. „Entscheidend bei der Erarbeitung einer Messlösung ist, ob sie im Messraum Verwendung findet, neben der Fertigungsinsel steht oder gar in die Produktionslinie eingebunden ist“, erläutert Axel Binder, der bei Mahr den Bereich „Engineered Solutions“ leitet. Die Erfahrung mehrerer Jahrzehnte liegt der Arbeit von Binder und seinem Team zu Grunde. Geändert hat sich an ihrer Arbeit vor allem dadurch einiges, dass in der modernen Fertigung Produktion und Qualitätssicherung immer näher zusammenrücken. „Unsere Kunden wollen möglichst zeitnah eine Aussage über die Produktionsqualität treffen können, um den Ausschuss im Fehlerfall gering zu halten“, erläutert Binder.

Klarer Trend zu automatisierten Messungen

Die heutigen Produktionsprozesse lassen zwar oft weniger Zeit für die Qualitätssicherung, solide Ergebnisse sind trotzdem gefragt. „Daher sind automatisierte Messungen ein klarer Trend in der Qualitätssicherung“, so Binder. Mahr bietet grundsätzlich Messsysteme mit verschiedenen Automatisierungsgraden an – für die Stichprobenkontrolle bis zur 100-Prozent-Kontrolle in der Inline-Produktion von Werkstücken. Zwei Beispiele:

Halbautomatisierte Messplätze beschleunigen Messprozesse und erhöhen die Messsicherheit. Mit dem Highend-Messsystem MarSurf LD 130 stattet Mahr zum Beispiel Messlösungen aus, mit denen die Rauheit von Zahnflanken bzw. in Zahnlücken effizienter gemessen werden kann. Der Bediener legt die Verzahnung per Hand ein und gibt die Verzahnungsparameter – beispielsweise Kopf- und Fußkreisdurchmesser sowie Zahnmodul – an. Anschließend sucht der Messplatz vollautomatisch die nächste Zahnlücke als Startpunkt und startet das zu diesem Werkstück gehörende Messprogramm. Dies läuft anschließend selbsttätig ab – und schließt so jeden Einfluss des Bedieners aus.

Vollautomatisierte Kundenlösungen von Mahr erkennen und messen Werkstücke vollkommen selbsttägig, hochpräzise, schnell und höchst produktiv. So entwickelt Mahr beispielsweise CNC-Messsysteme mit MarSurf LD 130, die hochgenau die Rauheit und Kontur kleiner Werkstücke prüfen – Ventilnadeln, Düsenkörper oder auch Spindelvermessungen von Lenkmuttern. Die Messungen erfolgen auf Knopfdruck vollkommen automatisiert, bedienerunabhängig und sind deshalb sehr effizient und sicher. Mit der Option „Palettenmessung“ lassen sich zudem mehrere gleiche Werkstücke in einem automatischen Durchlauf prüfen.

Manuelle Lösungen nicht unterschätzen

Nicht immer jedoch muss oder soll eine teil- oder vollautomatisierte Messlösung zum Einsatz kommen. Auch manuell geführte Messplätze haben ihre Berechtigung, wenn sie so konzipiert sind, dass sie die Arbeit in der Qualitätssicherung erleichtern und beschleunigen. Beispielsweise dann, wenn ein Werkstück unmittelbar nach dem Fertigungsprozess von dem Mitarbeiter der Werkstatt überprüft werden soll, obwohl eine Vielzahl an komplexen Merkmalen zu überwachen sind. Ein maßgeschneiderter Messplatz erlaubt in diesem Fall die einfache Handhabung für den Bediener – kombiniert mit zuverlässigen Messergebnissen. Die Daten können dann lokal angezeigt oder zur Dokumentation unmittelbar an eine zentrale Datenbank transferiert werden. Der Vorteil einer solchen Lösung: Es wird schnell, prozessnah und vor allem prozesssicher gemessen und überwacht.

Dass nicht nur Sensoren und Steuerung Erfolgsgaranten sein können, zeigt das manuelle Messsystem „MarSurf Engineered Serie 002“, welches Mahr für einen Kunden konzipiert hat, der große Werkstücke wie Zylinderblöcke mit Gewichten bis 130 kg prüft. Der Messplatz unterstützt den Bediener mittels eines luftgelagerten Verschiebe- und Positionierschlittens, um schwere Werkstücke einfach und schnell sowie doch sehr präzise und fein zu positionieren. Für die Messung kommen unterschiedliche Vorschubgeräte aus dem Bereich Kontur- und Rauheitsmessung zum Einsatz.

Fit für die Industrie 4.0

Für eine erfolgreiche und wirtschaftliche Umsetzung der Kundenaufträge bringt das Team von „Engineered Solutions“ die individuellen Anforderungen seiner Kunden mit dem bewährten Mahr-Produktprogramm zusammen. Das können High-End-Geräte von „MarSurf“ für die Kontur- und Oberflächenmessung sein, Messplätze von „MarSolution“ mit Verwendung der Komponenten des Millimar-Programms oder die Wellenmessplätze von „MarShaft“, die in roboter-gestützte Abläufe integriert werden. „Je nach Messaufgabe greifen wir auf taktile, pneumatische oder optische Sensoren aus dem Mahr Produktprogramm zurück oder integrieren gewünschte Funktionen wie z. B. Abwiegen oder Beschriften von Werkstücken in ein bestehendes Messkonzept“, erläutert Binder.

Breites technologisches Know-how brauchen die Konstrukteure von „Engineered Solutions“ auch deshalb, weil im Zeitalter der Industrie 4.0 die Vernetzung von Mess- und Fertigungsmaschinen sowie den Auswerterechnern immer wichtiger wird. Binder: „Die Einbindung unserer Anlagen in einen Gesamtfertigungsverbund ist bereits heute ebenso gängige Praxis, wie auch automatische Werkstückerkennungen, zentrale Programmverwaltung und ähnliche Technologien.“ Durch die Anbindung an die ‚smarte‘ und vernetzte Fabrik können Messsysteme mit den Messdaten im Closed Loop sogar Produktionsmaschinen steuern bzw. die Fertigung beim Überschreiten von Toleranzen automatisch anpassen – vorausgesetzt, der Kunde möchte das.