3D-Sensoren für die Qualitätskontrolle
Prozesssicherheit erhöhen
Von modernen Prüfverfahren wird nicht nur erwartet, dass sie präzise messen können, sondern auch stabil, robust sowie einfach handhabbar sind. Besonders geeignet ist hier das optische Verfahren der Weißlichtinterferometrie, mit dem glatte und raue Ober-flächen hochpräzise bei kürzesten Prüfzeiten vermessen werden können. Mit der KORAD3D-Produktfamilie stellt 3D-Shape GmbH – ein Unternehmen der ISRA VISION Gruppe – flexible Sensoren für die berührungslose Vermessung und Erfassung von Objekten und Oberflächen vor.
Steigender Wettbewerbsdruck und damit einhergehende Steigerungen der Produktionsgeschwindigkeit führen dazu, dass altbewährte Prüfmethoden nicht mehr schnell genug sind. Tendenziell wird versucht, den Produktionsprozess derart zu gestalten, dass eine Stichprobenkontrolle ausreicht. So wird zum Beispiel im Automobil-Zuliefererbereich oft nur zu Beginn und zum Ende einer Schicht geprüft, oder es finden Zufallsentnahmen aus dem Produktionsprozess für die Vermessung statt.
Fertigungsprozess kontrollieren
In vielen Fällen verläuft die Prüfung eng tolerierter Bauteile bisher folgendermaßen: Ein Mitarbeiter entnimmt ein Bauteil aus der Produktion, trägt es zum Messgerät, legt es darunter, misst und prüft, ob die Werte stimmen. Zusammen mit der Protokollierung sind diese Vor-gänge aufwendig und zeitintensiv.
Ein namhafter Automobilzulieferer und Hersteller von Nocken und Nockenwellen stellte die Forderung, diese Vorgänge mit berührungslosen Messverfahren zu beschleunigen. Schnelle und trotzdem präzise Messgeräte sollen sich so nahe wie möglich an der Linie befinden und ein stabiles, robustes sowie einfaches Handling ermöglichen. Darüber hinaus waren eine direkte Verbindung zum Qualitätssicherungssystem sowie niedrige Wartungsanforderungen obligatorisch, um die Effizienz der Messungen zu erhöhen.
Ziel der Prüfung bei der Herstellung von Nocken, ist die permanente aber schnelle Kontrolle des Fertigungsprozesses. So soll verifiziert werden, ob mit dem Bearbeitungswerkzeug noch Gutteile hergestellt, oder ob die Toleranzgrenzen nicht mehr eingehalten werden können. Letztendlich kommt es darauf an, dass die teuren Schleifwerkzeuge so lange wie möglich in Betrieb bleiben.
Flexibles und robustes Messverfahren
Geschliffene Oberflächen sind meistens Funktionsflächen und daher sehr hochwertig bearbeitet: Hier sind Ebenheit, Fehlerfreiheit und Rauheit entscheidend. Sind die Oberflächen zudem empfindlich,
müssen sie im Allgemeinen berührungslos gemessen werden. Die Messgeräte der KORAD3D-Produktfamilie sind prädestiniert für diese hochpräzisen Messungen und nutzen dafür das Verfahren der Weißlichtinterferometrie.
Dieses erlaubt 3D-Messungen von Strukturen mit kleinsten Abmessungen bei Messfeldgrößen von 1x1 qmm bis 90x90 qmm. Beim patentierten Messvorgang wird der kompakte Messkopf in z-Richtung verfahren und das Objekt abgescannt. So erhält man ein „Tiefenbild“ des geprüften Gegenstands mit einer äußerst geringen Messunsicherheit, das frei ist von Abschattungen. Die Sensoren decken auf Grund ihrer universellen Bauweise und ihrer verschiedenen Modifikationen einen großen Anwendungsbereich ab. Sie erfassen die Topologie der Messobjekte bis in den Nanometerbereich.
Im angeführten Beispiel messen die KORAD3D-Messgeräte beide Planseiten der Nocke. Die optischen 3D-Sensoren zeichnen sich dadurch aus, dass sie unempfindlich sind und trotzdem eine sehr hohe Genauigkeit bei kurzen Messzeiten ermöglichen. Die vollflächige Vermessung dauert nur wenige Sekunden, wobei die hohe Präzision der Messung auch unter den Produktionsbedingungen erreicht wird.
Das besonders flexible und robuste Messverfahren findet nicht nur Anwendung in der Automobilzuliefererindustrie und im Automobilbau, sondern auch in der Elektronik- und Halbleiterindustrie, in der Glasbranche sowie in der Medizintechnik. Unterschiedliche Materialien in verschiedenen Bearbeitungszuständen und auch durchscheinende Objekte sind berührungslos auf wenige Mikro- oder sogar Nanometer genau messbar. Dabei kommen die kompakten Sensoren als Stand-Alone-Geräte oder voll-integriert in übergeordneten Systemen zum Einsatz.
Die Messsoftware SoftKORAD3D lässt sich über die integrierte DCOM-Schnittstelle von anderen Programmen aus vollständig steuern. Die gewonnenen 3D-Informationen können somit von anderen Programmen oder direkt zur Optimierung der Produktionsprozesse genutzt und weiterverarbeitet werden. Somit lassen sich nichtproduktive Zeiten in der Fertigung reduzieren.
Neben den vielen technischen Vorteilen der optischen 3D-Sensoren profitiert der Anwender von der geballten Lösungskompetenz, die ISRA und 3D-Shape einbringen. Das umfangreiche Service-Angebot erleichtert die nahtlose Integration der Sensoren in die laufende Fertigung unterschiedlicher Branchen.
Mehr Informationen zur ISRA VISION AG:
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ISRA VISION AG |
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Industriestr. 14 |
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64297 Darmstadt |
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Tel.: +49 (6151) 948 0 |
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Fax: +49 (6151) 948 140 |
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