Eine komfortable und bei vielen Kunden bewährte Lösung für die Form- und Konturmessung an Asphären ist der Messplatz MarSurf LD 130 / 260 Aspheric 2D.  Die Kenngrößen der Asphären werden einfach über ein Parameterprogramm eingegeben. Damit ist die Sollgeometrie beschrieben. Jetzt können einzelne Profilmessungen in verschiedenen Winkellagen durchgeführt werden. In der Auswertung werden die Abweichungen des Ist-Profils zur Sollkontur der Asphäre aufgezeigt (Differenzprofil). Dadurch ist leicht ersichtlich, wo Korrekturen vorgenommen werden müssen. Außerdem werden wichtige Merkmale wie Radius, PV, RMS, Minimale und Maximale Formabweichungen ausgegeben.

Die Messzeit pro Profil liegt bei wenigen Sekunden und die Auswertung erfolgt in kürzester Zeit. Somit kann der Herstellprozess optimiert werden.  Das Differenzprofil kann zur Nachregelung der Schleifmaschine verwendet werden, indem die Korrekturdaten über eine Datenschnittstelle von der Messmaschine zur Bearbeitungsmaschine übergeben werden.

Neben den einzelnen Profilschnitten kann mit dem Messplatz MarSurf LD 130 / 260 Aspheric 3D auch eine komplexe 3D-Auswertung in Form einer Topografie ausgewertet werden.

 

Messung einer Asphäre mit dem Messplatz MarSurf LD 130 / 260 Aspheric 2D

Protokoll (Differenzprofil und Maßauswertung) 

Die Messung der Oberflächenkenngrößen wird fertigungsnah mit dem MarSurf XR 1 durchgeführt. Das Vorschubgerät besitzt ein Freitastsystem und ist an einem Messständer befestigt. Bei der Einzelprüfung wird die Linse in eine Prismenaufnahme eingelegt, die mittels eines Schwenktisches in die richtige Messposition gebracht werden kann. Der Messtaster wird positioniert und die Messung wird durch Knopfdruck gestartet. Die Rauheitsmessung an Optiken, die auf Bearbeitungshalter gekittet sind, ist ebenfalls möglich. Große Optiken können in der Bearbeitungsmaschine vermessen werden, indem das Vorschubgerät auf die Optik aufgelegt und die Rauheitsmessung sequentiell durchgeführt wird.

Die Auswertung erfolgt über die MarWin-Auswertesoftware. Die Daten können vom Vorschubgerät MarSurf SD 26 über ein Kabel oder bei Bedarf mittels einer Bluetooth-Schnittstelle zum Auswertegerät (PC) übertragen werden. Das Messprotokoll enthält neben dem Rauheitsschrieb auch die einzelnen Kenngrößen, wie PV (Pt), RMS (Rq), Ra und Rz. 80 weitere Kennwerte für R-, P- und W-Profil nach aktuellen Normen stehen zur Verfügung.

Damit kann schnell und einfach eine Rauheitsmessung im Fertigungsumfeld durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden dann zur Optimierung des Schleifprozesses verwendet.

Rauheitsmessung mit MarSurf XR 1 an einer geschliffenen Linse

Rauheitsauswertung mit MarSurf XR 1

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Automatisiert oder manuell? Für die Messung eines Bauteils können verschiedene Lösungen in Betracht kommen. Die Wahl der richtigen Lösung bestimmt den Erfolg der Qualitätskontrolle und leistet einen Beitrag zur Effizienz der Produktion. Als Applikationsspezialist hilft Mahr seinen Kunden die Lösung zu finden, die exakt zu deren Strategie der Qualitätskontrolle passt. Im ersten Teil der Newsletter-Serie zur Qualitätssicherung beim Turbolader stellten wir Ihnen das Messsystem MarSolution TC 50 zur automatisierten Messung des Turbolader-Gehäuses vor – ein Messplatz, der in die Fertigungszelle integriert ist, von Robotern beladen wird und bei Bedarf Korrekturdaten an die Werkzeugmaschine weitergibt. Jetzt bietet Mahr die alternative Messlösung MarSolution TC 110 M, eine manuelle Messstation für die Produktionslinie.

MarSolution TC 110 M: präzise Messung von Durchmessern, Höhen und Längen
 
Die Messstation MarSolution TC 110 M prüft Turbolader-Gehäuse nach dem letzten Arbeitsgang und vor dem Zusammenbau. Mit ihr werden präzise Durchmesser, Höhen und Längen gemessen mit Toleranzen bis zu 50µm. Der Messplatz ist eine Einzelmaschine, die unmittelbar in der Nähe der Produktionsmaschinen eingesetzt wird. Das Messsystem vereint
• Messinstrument
• Industrie-Computer
• D1200X-Software von Mahr
• Inkjet-Drucker
• Lesegerät für DotMatrix-Codes

Messzeit: nur 5 Sekunden – 100%-Kontrolle aller Werkstücke
 
Im Vergleich zu konventionellen Lösungen wie Messarmen oder CMM-Maschinen liefert der Mahr-Messplatz MarSolution TC 110 M die Messergebnisse sekundenschnell. Dies bietet wichtige Vorteile für die Fertigungsqualität der Werkstücke: Dank einer Messzeit von nur 5 Sekunden und einer sehr einfachen Bedienung können 100 Prozent der produzierten Werkstücke kontrolliert werden. Sollten einmal Werkstücke außerhalb der Toleranzen produziert worden sein, kann der Bediener sofort reagieren und das Problem schnellstens beheben. Außerdem werden keine defekten Werkstücke im Turbolader montiert – was erhebliche Kosten vermeidet.

Mahr D1200X und DotMatrix-Code-Leser: immer das passende Messprogramm 
 
Der DotMatrix-Code-Leser ist direkt im Messgerät integriert. Sobald der Bediener das Gehäuse im Messplatz positioniert, liest das Lesegerät den Code. Dieser beinhaltet alle Informationen, durch welche die Software D1200X ein für das jeweilige Werkstück passendes Messprogramm nach Bestätigung durch den Nutzer startet. Nach der Messung – also bereits nach wenigen Sekunden – wird mit dem integrierten Inkjet-Drucker ein Symbol auf das überprüfte Gehäuse gedruckt. Dies dokumentiert, dass das Werkstück gemessen wurde und ob es für den Zusammenbau im Turbolader geeignet ist. Die Messergebnisse einschließlich der Informationen des DotMatrix-Codes werden auf dem Computer-Monitor angezeigt und zur Archivierung in die Qualitätsdatenbank exportiert.

Bewährte und zuverlässige Mahr-Bausteine 
 
Zur Prüfung von 100 Prozent aller produzierten Werkstücke ist das Messsystem MarSolution TC 110 M so ausgelegt, dass es ununterbrochen arbeitet – auch im Drei-Schicht-Betrieb. Die P2004 Induktiv-Taster von Mahr, das Millimar X1741 Mess-Interface und das Messmodul sind Komponenten deren Präzision und Zuverlässigkeit erprobt sind und deshalb in der Fertigung sicher genutzt werden können. Dank der bewährten Bausteine der Messmodule von Mahr kann sich der Qualitätsingenieur auf die Messergebnisse absolut verlassen, und sie als zuverlässige Basis für Entscheidungen im Produktionsprozess nutzen.

Fazit: Die Messmaschine MarSolution TC 110 M erlaubt es, durch die Kombination der Mahr-Komponenten sowie ihrem intelligenten Design, schnelle, präzise und zuverlässige Messungen durchzuführen. Zudem hält sie die Wartungskosten niedrig und bietet eine hohe Maschinenverfügbarkeit.

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Hersteller von Lenkungen und deren Zulieferer stehen bei der Fertigung von Zahnstangen vor einer Herausforderung: Sind meine Werkstücke wirklich gerade? Der Messplatz MarShaft SCOPE vom Applikationsspezialisten Mahr gibt Fertigungsbetrieben auf diese Frage zuverlässige Antworten. Die optische Messmaschine arbeitet direkt in der Produktion und bietet eine prozesssichere 100-Prozent-Kontrolle für Werkstücke bis 1 Meter Länge.

11 Messungen in weniger als 40 Sekunden
 
MarShaft Scope misst beim eingespannten Werkstück automatisiert 11 Rundheitsmessungen in weniger als 40 Sekunden. Daraus errechnet der Messrechner automatisch die Zylinderform, den Rundlauf und die Geradheit der Achse. Das Besondere an dem modernen optischen Messverfahren: Die Rundheiten werden auch über die Verzahnung als unterbrochenes Profil gemessen.

Sicherer Messablauf ohne Bedienerfehler
 
Die Messmaschine gibt dem Bediener Sicherheit, da sie die Zahnstangen stets mit dem richtigen Messprogramm misst. Der Grund: Die Werkstücke erhalten in der Fertigung einen DataMatrix-Code. Sobald der Werker das Werkstück in das Messgerät MarShaft Scope eingespannt hat, scannt er diesen Code mit dem Barcodeleser ein – und das vorgesehene Messprogramm mit den passenden Toleranzen startet. Die Messung beginnt nur bei geschlossenen Türen der Schutzkabine. So werden Bedienerfehler verhindert.

Optische Messung mit Livebild
 
Die Matrixkamera in der Messmaschine ermöglicht ein Livebild, das den jeweiligen Messort am Werkstück zeigt. Der Nutzen für den Bediener: Sollte ein Messort außerhalb der Toleranz liegen, kann der Werker diesen Bereich genau betrachten und den Fehler entdecken – und so die Produktion maximal schnell korrigieren – ein großer Vorteil gegenüber Zeilenkameras. Zudem können mittels der automatischen Ausreißererkennung Verschmutzungen automatisch ausgeblendet werden.

Bequeme Steuerung per Touchscreen
 
Der Werker steuert die Zahnstangen-Messung vom Touchscreen-Monitor. Das von Mahr entwickelte Software-Familienprogramm für die Messung von Zahnstangen ist sehr komfortabel: Über eine Eingabemaske werden die Kennwerte wie Messhöhe oder Toleranzen schnell eingegeben. Da diese Lenkungskomponente dokumentationspflichtig ist, unterstützt eine spezielle Mahr Datatransfertool-Software, dass die Messdaten in das kundeneigene Dokumentationssystem z. B. SAP gelangen – und dort archiviert werden können.

Option Closed Loop- und Inline-Messung
 
Die Qualitätssicherung der Zahnstangen kann per Closed Loop in den Produktionsprozess eingebettet werden. Dabei werden Korrekturdaten direkt an die Bearbeitungsmaschine weiter gegeben. Zur vollständigen Automatisierung der Zahnstangen-Messung bietet Mahr auch eine Beladung der Messmaschine per Roboter.

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In dem Planetengetriebe für Traktoren laufen drei Stufenplaneten um zwei Sonnenräder. Die Herausforderung für den Getriebehersteller: Die Verdrehung muss bei allen drei Stufenplaneten
exakt gleich sein. So wird der Verschleiß minimiert und die Lebensdauer des Getriebes verlängert.
Eine Sonderlösung des Applikationsspezialisten Mahr brachte für die Qualitätssicherung den Durchbruch.
Der MarSolution-Messplatz von Mahr prüft nach jeder Bearbeitungsstufe zuverlässig die Ausrichtung der Zahnradzähne.

Dank der sehr kurzen Messzeit von nur 1-2 Sekunden und der Taktzeit von nur 20 Sekunden pro Werkstück konnte eine 100-Prozent-Kontrolle realisiert werden. Das Besondere: Der innovative MarSolution Messplatz ist darauf ausgelegt, direkt in der Fertigung zu arbeiten. Die Messung erfolgt in nur 3 Schritten:

Schritt 1: Schnelles Einspannen des Werkstückes
Der Bediener bringt das Werkstück mit wenigen Handgriffen und mit Hilfe eines Zentrierbolzens in Position. Ein Sensor erkennt, dass sich ein Werkstück in der Aufspannung befindet. Jetzt schwenkt der Bediener die Einschwingvorrichtung mit dem Werkstück in Richtung der Messtaster – eine Beschädigung der Messtaster ist dabei ausgeschlossen. Erst wenn der Nutzer die Tür der Schutzkabine schließt, wird das Werkstück in Messposition, und somit an die Messtaster herangefahren.

Schritt 2: Messen mit einer Wiederholbarkeit von 0,5 μm
Die Messung startet der Bediener per Knopfdruck an der Steuerung. Zwei Tasterköpfe tasten jetzt das Zahnrad an und legen sich zwischen die Zähne. Die Rubinkugeln der Taster sind auf das Modul angepasst, um den Teilkreis zu treffen. Sie sind über Hebel, die in Hochgenauhebellagern geführt werden, mit dem Taster Millimar P1300MA verbunden. Die Wiederholbarkeit der Messung beträgt 0,5 μm. Am Monitor des Messrechners erkennt der Bediener, ob die geforderten Toleranzen eingehalten wurden: Grün angezeigte Messwerte zeigen die erfolgreiche Einhaltung der geforderten Toleranzen an, bei Rot angezeigten Messwerten muss die Produktion korrigiert werden. Die Messung erfolgt mit Hilfe des Interfaces Millimar X1741. Die Speicherung und Auswertung der Messdaten erfolgt mit der bewährten Mahr-Software D1200X.

Schritt 3: Automatischer Druck eines DataMatrix-Codes
Zum internen Qualitätsmanagement des Herstellers gehören das Bedrucken eines DataMatrix-Codes sowie die Ziffer der Verdrehungs-Klasse auf das Zahnrad. Dieser Druck erfolgt unmittelbar nach der Messung und wird vom Bediener per Knopfdruck ausgelöst. In dem DataMatrix-Code sind die Klassenzahl der Verdrehung, Chargen-Nummer, Herstellungsjahr, der laufende Tag im Jahr sowie die Stücknummer des am jeweiligen Tag geprüften Werkstücks hinterlegt. Alle Planetenräder eines Getriebes müssen in den ersten beiden Positionen identisch sein.

Modifikations-Option für weitere Zahnrad- und Getriebehersteller
Mahr kann den Messplatz für andere Zahnrad- und Getriebehersteller modifizieren und für kleinere oder größere Zahnräder anpassen. Zudem kann das Messsystem mit Durchmesser- und Längenmessungen kombiniert werden. Die Philosophie bei den Mahr-Sonderlösungen für kundenspezifische Messaufgaben ist, dass die Messplätze größtenteils aus Millimar-Standardkomponenten gebaut werden. Der Vorteil für den Kunden: Er erhält bewährte Technik zu einem optimalen Preis-Leistungs-Verhältnis. Bei jeder Sonderlösung von Mahr begleitet ein Projektingenieur das Projekt – von der Bedarfsanalyse bis zur erfolgreichen Endabnahme.

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