Innovative Kleinteile-Messung von Mahr (Foto: Mahr)

Neu auf Control 2012: Mahr entwickelt hochgenaue Messlösung für kleinste Kugeln, Platten, Kegel oder zylindrische Teile

Werkstücke werden in vielen Branchen immer kleiner – bei Verbrennungsmotoren in der Automobilindustrie genauso wie in der Medizintechnik oder der Feinmechanik. Doch wenn kleinste Kügelchen, Plättchen, Kegel oder zylindrische Teile in Bezug auf ihre Fertigungsqualität überprüft werden sollen, sind konventionelle Messsysteme meist überfordert. Jetzt hat Mahr eine Messlösung entwickelt, mit der die Qualität dieser kleinsten Werkstücke hochgenau und kostengünstig überprüft werden kann. Auf der Control stellt Mahr die Neuheit der Öffentlichkeit vor.

Mahr hat als Applikationsspezialist für Messtechnik eine völlig neue, innovative Messkonzeption für die Überprüfung von Kleinteilen entwickelt. Denn kleinste Werkstücke wie 1 mm große Plättchen mit einer Dicke von 0,1 mm, Kugeln ab 0,1 mm Durchmesser oder 1 mm lange hochpräzise Innen-Kegel müssen genauso wie größere Werkstücke auf Qualität überprüft werden. Allerdings waren diese kleinen Teile bisher nur mit hohem Aufwand und/oder relativ ungenau messbar, da sie auf konventionellen Messplätzen nicht korrekt fixiert werden konnten.

Das innovative Konzept von Mahr geht neue Wege: Hier wird erst gar nicht versucht die winzigen Teile einzuspannen, sondern sie werden in anderer Art an der Messmaschine ortsfest platziert. Dadurch werden die kleinen Werkstücke reproduzierbar antastbar – und damit zuverlässig messbar.

Als Messplatz nutzt Mahr für die Kleinteilemessung sein renommiertes Endmaßprüfgerät „Precimar 826“. Der Messplatz bietet dem Nutzer die erforderliche Messunsicherheit im Sub-My-Bereich – genauer: von bis zu 35 Nanometern. Bei aller Präzision bietet die Mahr-Lösung ein sehr at-traktives Preis-/Leistungsverhältnis und damit eine schnelle Amortisierung der Investition.

Mahr auf der Control 2012: Halle 3, Stand 3102

Optische Vermessung einer Turbolader-Schaufel im Messplatz „MarShaft Scope“ (Foto Mahr)

Neu: Mahr bietet innovatives Messkonzept für die Turbolader-Welle mit der „MarShaft Scope“ zur Messung der Flächenform an der Turboladerschaufel

Der Turbolader wird weltwet in PKWs immer wichtiger – um die Motorleistung zu steigern und auch den geforderten CO2-Ausstoß zu reduzieren. Jetzt hat Mahr ein neues Messkonzept zur Qualitätssicherung entwickelt, dass über die bisherigen Messmethoden hinausgeht: Optische Messsensoren bieten eine hochgenaue und schnelle Überprüfung des Werkstückes sowie erstmalig die gesamte Messung der Flächenform.

Angesichts umweltpolitischer Rahmenbedingungen bezüglich der CO2-Reduzierung sind Turbolader bei den Automobilherstellern international im Trend. Herzstück des Turboladers ist die Welle, die extrem hoher Belastung ausgesetzt ist. Nur bei höchster Fertigungsqualität wird Verschließ verhindert. Mahr hat ein innovatives Messkonzept entwickelt, um die komplette Qualität der Welle im Turbolader zu sichern. Der Applikationsspezialist für Fertigungsmesstechnik setzt dabei seinen modernen Wellenmessplatz „MarShaft Scope“ ein. Das Messsystem arbeitet mit einer Matrixkamera (Livebild-Kamera). Dadurch misst es schneller als herkömmliche 3D-Messmaschinen. Das Besondere an dem Mahr-Messkonzept ist, dass die Matrixkamera die Flächenform und Dimensionen der Turboladerschaufel erstmalig komplett messen kann.

Im Messgerät „MarShaft Scope“ ist der Messvorgang einfach zu handhaben. Mahr bietet dafür eine eigene Software. Die Sollgeometrie wird durch 6 Eingabeparameter generiert. Das Messsystem erfasst innerhalb von 100 Sekunden die Flächenform komplett und prozesssicher mit mehreren Millionen Pixel und misst sie vollständig (komplette Schaufelgeometrie bzw. Flächenform) – im Gegensatz zum konventionellen Messverfahren wie z.B. mit einer Zeilenkamera, die stets nur Teilbereiche erfasst.

Neben der Flächenform erfasst die „MarShaft Scope“ parallel weitere relevante Merkmale wie Durchmesser-, Längen- und optional Gewindemessung in dieser einen Aufspannung. Das Messverfahren für die Turboladerwelle ist für den Einsatz direkt in der Produktion wo die Turbolader-Wellen entstehen konzipiert.

Das MarPreset 1850 / 1850 CNC  mit integriertem Untergestell ist ein äußerst robustes und einfach zu bedienendes Werkzeugvoreinstellgerät. Der solide Aufbau auf Stahlguss-Basis und die hochgenaue Spindel garantieren hohe Zuverlässigkeit der Messungen – auch im rauen Werkstattbetrieb.

Das MarPreset 1850 ist jetzt auch mit Autofokus und 3-Achsen CNC-Steuerung verfügbar:

• Autofokus - Automatisches Scharfstellen der Werkzeugschneiden
• 3-Achsen CNC - Voll automatischer Programmablauf – die ideale Lösung für die Werkzeugausgabe

Die automatische Messung wird durch vorgefertigte Messroutinen unterstützt. Damit kann man z.B. innerhalb weniger Schritte die Messung eines Messerkopfes programmieren, unabhängig wie viele Schneiden an diesem Werkzeug vorhanden sind. Da der Messvorgang automatisch abläuft, kann der Bediener in dieser Zeit andere Aufgaben durchführen. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Messgenauigkeit durch den Autofokus. Durch das automatische Scharfstellen der Werkzeugschneiden werden Messfehler durch den Bediener ausgeschlossen.

Im Lieferumfang des MarPreset 1850 CNC sind ein 19“ Touchscreen-Monitor, ein Etiketten-drucker, ein Ringlicht zur Schneideninspektion und die Vakuumspannung enthalten. Der Werkzeugdurchmesser ist maximal 420 mm, die maximale Werkzeuglänge beträgt 400 mm oder 600 mm.

Messung des Kolbens eines Kolbenmanometers am Mahr-Messplatz „MarForm MFU 110 WP“ bei der PTB (Bildquelle: Otto Jusko, PTB)

Physikalisch-Technische Bundesanstalt definiert die Einheit Kelvin mit Hilfe des Referenzformtester MarForm MFU 110 WP von Mahr

Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) definiert zurzeit die Basiseinheit Kelvin neu. Die Institution greift dafür u.a. auf den Referenzformtester MarForm MFU 110 WP von Mahr zurück. Aufgrund der taktilen und optischen Messgenauigkeit dieser Technologie konnte das von der PTB angestrebte Ziel sogar deutlich exakter erreicht werden.

Die Einheit Kelvin als Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur wird derzeit an der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig neu definiert. Ziel ist dabei eine Präzisionsbestimmung der Boltzmann-Konstante k, dem Konversionsfaktor zwischen thermischer und mechanischer Energie. Für die Präzisions-Bestimmung von k benötigt die PTB definierte Heliumabsolutdrücke. Diese sollen mithilfe einer Druckwaage realisiert werden, deren wesentliche Komponenten Kolben-Zylinder-Systeme sind. Für die Berechnung des Drucks muss die Geometrie von Kolben und Zylinder bei Umgebungsdruck genau bekannt sein. Für die Formmessungen setzt die PTB den Referenz-Formtester „MarForm MFU 110 WP“ von Mahr ein mit einer Messgenauigkeit, die in den Nanometerbereich hineinreicht. Dieses hochpräzise Referenzgerät stellt die Weltspitze für taktile Abstands- und Durchmesserbestimmungen im Messbereich bis zu 180 mm dar. Es ist ausgestattet mit einem taktilen und optischen Sensorsystem.

Ein erster Ansatz für die Berechnung der Messunsicherheit der generierten 3D-Geometriedaten zeigte, dass die dimensionellen 3D-Standardmessunsicherheiten nur 7 nm (Kolben) bzw. 15 nm (Zylinder) betragen. Daraus resultiert eine relative Messunsicherheit für die Querschnittsfläche von 0,7 x 10-6. Diese Teilaufgabe des Boltzmann-Projektes ist nur durch die hohe Messgenauigkeit des Mahr-Messsystems erreicht worden.

Optische Vermessung der Flächenform einer Turboladerschaufel im Messplatz „MarShaft Scope“
(Foto Mahr)

Neu: Mahr bietet innovatives Messkonzept für die Turboladerwelle mit der „MarShaft Scope“ zur Messung der Flächenform an der Turboladerschaufel

Der Turbolader wird weltweit in PKWs immer wichtiger – um die Motorleistung zu steigern und auch den geforderten CO2-Ausstoß zu reduzieren. Jetzt hat Mahr ein neues Messkonzept zur Qualitätssicherung entwickelt, das über die bisherigen Messmethoden hinausgeht: Optische Messsensoren bieten eine hochgenaue und schnelle Überprüfung des Werkstückes sowie erstmalig die gesamte Messung der Flächenform.

In den kommenden Jahren muss aufgrund gesetzlicher und politischer Rahmenbedingungen der Ausstoß von CO2 deutlich reduziert werden. Dabei muss weltweit auch die Automobilindustrie ihren Beitrag leisten. Dieses kurzfristige Ziel ist nur zu erreichen, wenn die Verbrennungsmotoren und der Treibstoffverbrauch weiter optimiert werden und der CO2-Ausstoß dadurch verringert wird. Die Optimierung des Verbrennungsmotors erfolgt auf drei Wegen: durch Downsizing und die Integration von Turboladern, durch die Verbesserung der Einspritztechnologie sowie durch die Gewichtsreduzierung der Fahrzeuge. Angesichts dieser umweltpolitischen Rahmenbedingungen sind Turbolader bei den Automobilherstellern im Trend und ein internationaler Wachstumsmarkt – insbesondere auch in den rasant wachsenden PKW-Märkten in Asien. Der Turbolader bzw. Abgasturbolader dient der Leistungssteigerung von Kolbenmotoren und funktioniert so, dass ein Teil der an sich verlorenen Abgasenergie zum Antrieb einer Turbine genutzt wird. Der Turbolader besteht insbesondere aus einem Verdichter und einer Turbine, die durch eine gemeinsame Welle verbunden sind.

290.000 Umdrehungen/Minute

Diese Welle ist das Herzstück des Turboladers. Sie ist bei Drehzahlen bis zu 290.000 Umdrehungen pro Minute (bei Dieselmotoren deutlich weniger) einer extrem hohen Belastung ausgesetzt und muss deshalb hochpräzise gefertigt werden. Nur bei höchster Qualität wird der Verschleiß verhindert, die Leistungssteigerung des Motors optimal erhöht und so der Treibstoffverbrauch sowie der gewünschte CO2-Ausstoß tatsächlich deutlich reduziert.
Jetzt hat Mahr ein innovatives Messkonzept entwickelt, um die komplette Qualität der Welle im Turbolader zu sichern. Der Applikationsspezialist für Fertigungsmesstechnik setzt dabei seinen modernen Wellenmessplatz „MarShaft Scope“ ein. Das Messsystem arbeitet mit einer Matrixkamera (Livebild-Kamera) und damit berührungslos. Dadurch misst es schneller als herkömmliche 3D-Messmaschinen. Das Besondere an dem Mahr-Messkonzept ist, dass der Messplatz mit einer Matrixkamera arbeitet, die die Flächenform der Turboladerschaufel komplett messen kann.

Messaufgabe Turboladerschaufel

Kernstück der Qualitätssicherung bei Turboladerwellen ist die Überprüfung der Dimensionen der Turboladerschaufel. Hier gilt es einen definierten Abstand zwischen der drehenden Turbine und der inneren Gehäusewand einzuhalten. Die Toleranz bei der Fertigung der Turboladerschaufelgeometrie beträgt oftmals weniger als 100 µm. Der eigentliche Messvorgang im Messgerät „MarShaft Scope“ ist für den Nutzer einfach zu handhaben. Mahr bietet für die Messaufgabe eine eigene Software. Die Erstellung eines Messprogramms für ein neues Werkstück ist sehr komfortabel: Die Sollgeometrie (Turboladerschaufel) wird durch nur 6 Eingabeparameter (Zeichnungsmaße) generiert.
Nach dem Einspannen der Welle wird die vollautomatisierte und damit von Bedienerfehlern freie Messung gestartet. Das Messsystem erfasst innerhalb von nur 100 Sekunden die Flächenform komplett und prozesssicher mit mehreren Millionen Pixel und misst sie vollständig (komplette Schaufelgeometrie bzw. Flächenform) – im Gegensatz zum konventionellen Messverfahren wie z.B. mit einer Zeilenkamera, die stets nur Teilbereiche erfasst.
 

Messung in der Fertigung

Neben der Flächenform erfasst die „MarShaft Scope“ parallel weitere relevante Merkmale wie Durchmesser-, Längen- und optional Gewindemessung in dieser einen Aufspannung. Das Messverfahren für die Turboladerwelle ist für den Einsatz direkt in der Produktion, wo die Turboladerwellen entstehen, konzipiert. Immer kürzere Produktionszyklen und kleinere Losgrößen erfordern zeitnahe Korrekturwerte. Dies ist nur durch Messung in der Produktion möglich. Für die jeweilige Arbeitsfolge (Fertigungsschritt) sind Messprogramme abgespeichert, die über Touchscreen geladen und gestartet werden können.

Zum Einsatz direkt in der Produktion: „MarShaft Scope“ von Mahr
(Abbildung Mahr)
 

Innovative Kleinteile-Messung von Mahr (Foto: Mahr)

Neu: Mahr entwickelt hochgenaue Messlösung für kleinste Kugeln, Platten, Kegel oder zylindrische Teile

Werkstücke werden in vielen Branchen immer kleiner – bei Verbrennungsmotoren in der Automobilindustrie genauso wie in der Medizintechnik oder der Feinmechanik. Doch wenn kleinste Kügelchen, Plättchen, Kegel oder zylindrische Teile in Bezug auf ihre Fertigungsqualität überprüft werden sollen, sind konventionelle Messsysteme meist überfordert. Jetzt hat Mahr eine Messlösung entwickelt, mit der die Qualität dieser kleinsten Werkstücke hochgenau und kostengünstig überprüft werden kann.

Mahr hat als Applikationsspezialist für Messtechnik eine völlig neue, innovative Messkonzeption für die Überprüfung von Kleinteilen entwickelt. Denn kleinste Werkstücke wie 1 mm große Plättchen mit einer Dicke von 0,1 mm, Kugeln ab 0,1 mm Durchmesser oder 1 mm lange hochpräzise Innenkegel müssen genauso wie größere Werkstücke auf Qualität überprüft werden. Allerdings waren diese kleinen Teile bisher nur mit hohem Aufwand und/oder relativ ungenau messbar, da sie auf konventionellen Messplätzen nicht korrekt fixiert werden konnten.

Das innovative Konzept von Mahr geht neue Wege: Hier wird erst gar nicht versucht die winzigen Teile einzuspannen, sondern sie werden in anderer Art an der Messmaschine ortsfest platziert. Dadurch werden die kleinen Werkstücke reproduzierbar antastbar – und damit zuverlässig messbar.

Als Messplatz nutzt Mahr für die Kleinteilemessung sein renommiertes Endmaßprüfgerät „Precimar 826“. Der Messplatz bietet dem Nutzer die erforderliche Messunsicherheit im Sub-µ-Bereich – genauer: von bis zu 35 Nanometern. Bei aller Präzision bietet die Mahr-Lösung ein sehr attraktives Preis-/Leistungsverhältnis und damit eine schnelle Amortisierung der Investition.