Umfassende Messdaten

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Messtechnik - Mit dem fünfachsigen Messsystem Renscan5 und dem Messtaster Revo von Renishaw können übliche Koordinatenmessmaschinen nachgerüstet werden. Die hohe Flexibilität des Messsystems erübrigt meist spezielle Spannvorrichtungen.

07. September 2016

Die inzwischen seit 25 Jahren bestehende Böllinger Messtechnik GmbH in Oedheim hat sich auf das Messen und Beurteilen der Qualität von Metall- und Kunststoffteilen im Lohnauftrag spezialisiert. Mit einem umfassenden Spektrum an messtechnischen Leistungen übernimmt das Unternehmen als Systemlieferant die komplette Qualitätssicherung für Prototypen, Erstmuster in Einzelstücken oder kleinen Serien sowie für wiederholte statistische Stichproben aus einer Serienfertigung.

Zum Messen geometrischer Eigenschaften verfügen die Oedheimer über mehrere CNC-Koordinatenmessmaschinen sowie über optische und tastende Messgeräte zum Erfassen von Formen und Oberflächen. Mit Blick auf die Forderungen nach höheren Genauigkeiten und engeren Toleranzen erläutert Helmut Böllinger, Inhaber und Geschäftsführer in Oedheim, die Auswirkungen auf die Messtechnik: »In jüngster Zeit erwarten Auftraggeber von uns zunehmend umfangreichere Dokumentationen und Protokolle. An Prototypen und Bauteilen zur Erstbemusterung, aber auch an Stichproben aus der Serienfertigung, die wir im Lohnauftrag messen, sollen wir eine Vielzahl an Abmessungen und weitere geometrische Merkmale, zum Beispiel Rundheit, Zylindrizität und Fluchten von Bohrungen, messen und auf das Einhalten der vorgegebenen Toleranzen beurteilen.«

Mit der bisher üblichen Messtechnik mit tastenden und scannenden Messtastern auf Koordinatenmessmaschinen sei dies sehr aufwendig. Auf speziellen Messgeräten einzelne Merkmale zu messen ist wiederum sehr zeit- und kostenintensiv.

Auftraggeber fordern aber immer kürzere Zeiten von der Auftragsvergabe bis zum Vorlegen der ausführlichen Messprotokolle. »Deshalb müssen Messtechnik-Dienstleister ihre technischen und organisatorischen Abläufe beschleunigen und weiter flexibilisieren«, sagt Helmut Böllinger.

Messen und dokumentieren

Mit dem scannenden, fünfachsigen Messsystem Renscan5 von Renishaw hat Böllinger in Oedheim hinsichtlich dieser Forderungen erhebliche Verbesserungen realisiert. Der Sohn des Inhabers und stellvertretende Laborleiter, Michael Böllinger, beschreibt ein Beispiel: »An Motorgehäusen messen wir inzwischen nicht nur den Durchmesser von Zylindern und von Lagersitzen für Kurbel- und Nockenwelle. Unsere Auftraggeber erwarten zusätzlich ausführliche Messdaten unter anderem über die räumliche Lage und Ausrichtung, die Form und die Zylindrizität der Zylinderbuchsen. Ebenso sollen wir die Form und das Fluchten der Kurbelwellen- und Nockenwellen-Lagersitze messen und dokumentieren.«

Wie Böllinger jr. weiter berichtet, waren mit der bisher üblichen Messtechnik mit Messtastern wie dem TP200 in Verbindung mit dem in festen Winkelschritten schwenkenden PH10 von Renishaw für diese umfassenden Messungen sehr umfangreiche Messprogramme und langwierige Vorbereitungsarbeiten auf den Koordinatenmessmaschinen erforderlich.

Beispielsweise zum Messen der Form eines Zylinders in mehreren axialen Ebenen musste eine Vielzahl einzelner Messpunkte in drei Achsen programmiert werden. Dagegen kann der in zwei Schwenkachsen motorisch angetriebene, scannende Messtaster Revo in einem raschen Ablauf zum Beispiel auf einer Kreisbahn bis zu 50.000 Messpunkte aufnehmen. Als zusätzlichen Vorteil liefert der scannende Messtaster eine Vielzahl an Messwerten, verbessert also die Qualität der Messungen.

Böllinger sen. verdeutlicht die Vorteile: »Für den Motorblock eines Vierzylinder-Reihenmotors konnten wir die gesamte Durchlaufzeit, einschließlich der Zeiten zum Programmieren und Rüsten der Messmaschine, deutlich reduzieren.« Waren zuvor noch mehrere unterschiedliche Messtaster erforderlich, bewältigt jetzt allein der Messtaster Revo mit wenigen Wechseln der Tastereinsätze das komplette Messprogramm.

Kurze Vorbereitungs- und Messzeiten

Die Vorteile des fünfachsigen Messsystems Renscan5 in Verbindung mit dem Messkopf Revo nutzen die Messtechnik-Dienstleister in Oedheim auch beim Messen von Kurbelwellen. Bisher waren zwei waagerechte Aufspannungen erforderlich. Nunmehr lassen sich alle zu erfassenden Merkmale, wie Durchmesser, Form und Lage von Wangen, Pleuel- und Hauptlagersitzen, an einer senkrecht stehenden Kurbelwelle in einem zügigen Messablauf erfassen. Das kürzt erheblich die Vorbereitungs- und Messzeiten.

Zum Erfassen eines Hauptlagers fährt der Messtaster bei angelegter Tastspitze einmal um die Kurbelwelle herum. Dabei verfährt das Koordinatenmessgerät nur in der XY-Achse, der Messkopf Revo hält mit der Drehachse (B) den Kontakt zur Werkstückoberfläche.

Wie Böllinger jr. berichtet, kann man mit dem Messtaster Revo häufig auf individuell konzipierte mechanische Spannvorrichtungen verzichten. Diesen Vorteil nutzen die Oedheimer Messtechnikspezialisten insbesondere beim Messen an Motorgehäusen mit Anordnung der Zylinder in V-Form.

Andy Articus, Produktmanager Koordinatenmesstechnik bei Renishaw, ergänzt, dass der scannende Messtaster mit einigen Optionen noch universeller und damit flexibler nutzbar ist. Dazu gehört unter anderem das Modul ›SFP‹. Damit kann der Revo in derselben Aufspannung auch Rauheitsdaten erfassen, die in derselben Datenbank gesichert werden wie die dimensionellen Daten.

Zudem erlaubt das Scanningkonzept des Revo die hochpräzise Erfassung von kegelförmigen Merkmalen (zum Beispiel Ventilsitze), die sonst kaum aussagekräftig erfasst werden können. Eine Software bereitet dabei die Messstrategie komfortabel vor. Die Eintauchtiefe liegt mit den derzeit erhältlichen Tasteinsätzen bei bis zu 600 Millimeter.

Erschienen in Ausgabe: 02/2016