SPEZIAL. Innovation. RESULTS you can trust. O-INSPECT. Das Magazin von Carl Zeiss Spezialausgabe

Innovation Das Magazin von Carl Zeiss – Spezialausgabe

RESULTS

Messtechnik

you can trust.

SPEZIAL

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Verlässliche Ergebnisse durch das multi application sensor system

O-INSPECT Mit optischem 12-fach-Zoom und taktilem VAST XXT

We make it visible.

Vo r w o r t

Ergebnisse, denen Sie vertrauen können

Liebe Kunden und Interessenten der Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH,

Dr. Rainer Ohnheiser, Vorsitzender der Geschäftsführung, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH

die Produktionstechnik befindet sich in einem vielfältigen Wandel. Feingussverfahren ersetzen komplexe gespante Teile oder ganze Baugruppen. Die Möglichkeiten der Kunststoffspritztechnik bis hin zu immer stärker eingesetzten Verbundwerkstoffen dokumentieren den Wandel bei Werkstoffen und Verfahren. Dies steht oft im spannungsgeladenen Umfeld von kleinen Losen, großer Variantenvielfalt und komplexen Fertigungsprozessen. Jeder Hersteller muss seine Prozesse permanent optimieren, verkürzen und dennoch in hoher Qualität liefern. Daraus resultieren die Herausforderungen für die Metrologie der Zukunft, denen wir uns auf der diesjährigen CONTROL offensiv stellen. Berührungslos messende Sensoren und Verfahren eröffnen neue Anwendungsgebiete Die Computertomografieverfahren mit unserem METROTOM eröffnen Einblicke in das Innere von Bauteilen und bieten gleichzeitig Messergebnisse in Verbindung mit CALYPSO, der Standard-Software aus dem Hause Carl Zeiss. Die Entscheidungsgründe für Kunden zum Einsatz des METROTOM sind: • Kurze Prozesskette vom Rapid Prototyping bis hin zum realen Spritzgussteil. • Seit mehr als vier Jahren sammeln wir ausgeprägte Erfahrungen in der Röntgen-Messtechnik: Durch Auftragsmessungen für unsere Kunden und gemeinsame Versuche. Konsequent haben wir diese Erfahrungen mit dem METROTOM 1500 erfolgreich in eine neue Produktreihe eingebracht. • METROTOM ist bereits bei mehreren Kunden im Einsatz, die damit außerordentlich zufrieden sind. Funktionsvielfalt für den Mittelstand Die Vielfalt der Sensorik und deren Anwendungsmöglichkeiten stehen dieses Jahr im Mittelpunkt unseres CONTROL-Auftritts. CONTURA G2 bietet unterschied-

liche Sensorikkonzepte und ist maßgeschneidert in Funktionalität und Preis-Leistung für zahlreiche mittelständische Betriebe. Dies führt auch zu dem enormen Erfolg des Portalmessgeräts CONTURA G2, welches sich innerhalb kürzester Zeit zum Arbeitspferd der universellen Koordinatenmesstechnik entwickelt hat. Das umfassende Angebot der Carl Zeiss Industrielle Messtechnik wird vervollständigt durch leistungsstarke Produkte zur Messung der Form und Oberfläche. Bestechende Merkmale liegen in der hervorragenden Genauigkeit und in den breiten Spektren der Software und der Applikationen. Ergänzt wird dies durch ein flächendeckendes Servicenetzwerk. Leistungsstarke Software Die Marktdurchdringung unserer Koordinatenmessgeräte hängt direkt und ursächlich mit der Leistungsstärke der Softwaresysteme CALYPSO und HOLOS zusammen. Dabei steht immer die Messproblem-Lösung im Vordergrund. Der Anwendungstechniker wird bestmöglich unterstützt und von Routineaufgaben entlastet. Eingebaute Expertensysteme denken mit und erlauben eine pragmatische und praktische Messtechnik. Selbstverständlich stehen standardmäßig universelle Interfaces zu CAD- und CAM-Systemen zur Verfügung. Speziell im Reportingbereich werden auch hier zukunftsweisende Entwicklungen vorgestellt. ZEISS Software, ZEISS Koordinatenmessgeräte und ZEISS Services definieren weltweit den Standard und bieten Ihnen umfangreiche Leistungen aus einer Hand. Wir danken Ihnen für Ihr Interesse und freuen uns auf Ihren Besuch auf der Control 2007. Ihr

Dr. Rainer Ohnheiser

News Innovation auf der Control 2007 Die Technologie MASS (multi application sensor system) wird erstmalig auf der Control 2007 präsentiert. Mit dieser Technologie kann auf unseren Premiumprodukten, den Baureihen PRISMO und ACCURA, in einem Messablauf problemlos zwischen optischen und taktilen Verfahren gewechselt werden. Darüber hinaus – und das ist neu – kann bei diesen Geräten sogar das komplette Tastsystem vom Anwender ausgetauscht werden. Der Nutzer kann den taktil messenden Zentraltastkopf VAST gegen ein

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Dreh-Schwenk-System austauschen und alle damit einsetzbaren Sensoren nutzen. Somit stehen auf ein und demselben Gerät alle Möglichkeiten der dimensionellen Koordinatenmesstechnik zur Verfügung. Eine bedeutende Vereinfachung der Investitionsentscheidung. Die Frage: Zentraltastkopf für höchste Genauigkeiten, mit großen Verlängerungen oder flex ibles Dreh-Schwenk-System mit allen taktilen und optischen Scanningmethoden stellt sich nicht mehr. Alles ist in einem Gerät verfügbar.

Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

Inhalt

Vorwort Ergebnisse, denen Sie vertrauen können

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Mit Spitzentechnik zur Weltmeisterschaft Ray Dawson, Markus Walcz

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Was die Welt schnell macht 42 Petar Ralevski, Tsutomu Takehisa, Markus Walcz, Tobias Brandstetter

Produktreport O-INSPECT von Carl Zeiss: Optisch und taktil scannen Alfons Lindmayer

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CALYPSO – Für alle und alles Matthias Haida, Theodor Sannig

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Mehr als „die Summe“ der Sensoren Felix Hoben, Dietrich Imkamp

6

Ein Implantat-Leben lang Johannes Kelch

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Die neue PRO Rolf Bülow

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ÖWeb: Entwicklung mit DaimlerChrysler Christina Scheible

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METROTOM – Messen in einer neuen Dimension Hubert Lettenbauer

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Formmessung auf Koordinatenmessgeräten Horst Lang, Karl Schepperle, Tobias Brandstetter

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Neue Potentiale in der Getriebeproduktion Karl Buschhoff, Konrad Werner, Dietrich Imkamp

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Neues Multi-Sensor-Rack MSR Duplex Josef Pfeilmeier

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Messgerät statt Messvorrichtungen: Eine Alternative die Kosten senkt Herbert Hahn

Sichere Messergebnisse mit dem CONTOUR CHECK Christoph Discher

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Diamanttaster – Scanning unter Extrembedingungen Frank Richter

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CALYPSO auf Fremdsystemen Christoph Grieser, Lutz Karras

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Newsticker

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Rundum-sorglos-Pakete für Koordinatenmessgeräte Ronald Fuchs, Michael Picht

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Carl Zeiss Komponenten an Fremdgeräten Winfried Takahashi, Michael Picht

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Akkreditierung für ISO 10360 Ernst Wiedenmann

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KOMPETENZ aktuell 2007 Holger Blum

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Anwendung Metrotomografie:„...aus der Schweiz... von der Schweiz“ Roger Eggenberger, Tony Seminara, Stephan Klumpp

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Pratt & Whitney: Scanningtechnologie optimiert Messprozesse Annette Smith

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Koordinatenmessgerät beschleunigt Taktzeit und erhöht Produktleistung Annette Smith

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MMZ B sichert Garantie und Qualität bei GOIMEK Margarita Portillo, Begoña Gonzalez Ford Daggenham: Fertigungsgeeignete Systemlösung von Carl Zeiss Ian Fraser, Craig Gibson, Rainer Detzel, Zeno Schmal, Roger Bayer, Andrew Thompson GageMax zur Qualitätsüberwachung im Schmiedewerk bei Tekfor Cologne Ralf Schmierer, Guido Amberg, Roger Bayer

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Dienstleistungen

Von Anwendern für Anwender Messpräzision rund um die Uhr Bernd Balle

CONTURA G2 im Einsatz bei der Luftfahrtindustrie Andrew Thompson

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Standards Die neuen „MPEs“ Dietrich Imkamp, Josef Wanner, Mario Vizcaino-Hoppe

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Wir über uns 30

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Mit „Kauf ohne Risiko“ zur CONTURA G2 Alfred Moser, Tobias Brandstetter

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Wirtschaftlich und zukunftsorientiert messen Otto Hoch, Günter Keck

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Neue Tochtergesellschaft in Spanien: Carl Zeiss IMT Iberia S.L.U. Christian Meyer, Raf Putseys

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Wissen zur Koordinatenmesstechnik Alfons Lindmayer

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Kreuzworträtsel Tobias Brandstetter

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Produktnamen und geschützte Marken der Carl Zeiss IMT GmbH

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Impressum Innovation SPEZIAL Messtechnik Nr. 9, das Magazin von Carl Zeiss, Mai 2007

© 2007, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen

Herausgeber: Carl Zeiss IMT GmbH, Oberkochen.

Nachdruck einzelner Beiträge und Bilder nur nach vorheriger Rücksprache mit der Redaktion und mit Quellenangabe.

Chefredaktion: Alfons Lindmayer (verantwortlich) Carl Zeiss, D-73446 Oberkochen, Abteilung I-VM, Telefon +49 7364 20-3539, Telefax +49 7364 20-4657, e-mail: [email protected], Internet: www.zeiss.de/imt

Bildnachweis: Wenn nicht besonders vermerkt, wurden die Bilder von den Verfassern der Beiträge gestellt bzw. sind Werkfotos oder Archivbilder von Carl Zeiss.

Redaktion und Gestaltung: Tobias Brandstetter Carl Zeiss, D-73446 Oberkochen, Abteilung I-VM

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Autoren: Falls nicht anders angegeben, sind die Verfasser der Beiträge Mitarbeiter von Carl Zeiss und über die Redaktion zu erreichen.

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P ro d u k t re p o r t

O-INSPECT von Carl Zeiss: Optisch und taktil scannen Alfons Lindmayer

Bild 1: O-INSPECT mit optischer und taktiler Messtechnik ist ideal für die Qualitätssicherung kleiner komplexer Teile.

Führende Scanning-Technologie und ZEISS Optik-Kompetenz: Neues Multisensorik-Messgerät ge stattet im CNC-Betrieb den Wechsel zwischen optischem und taktilem Messen auf einem neuen Leistungsniveau.

entwickelt. Diese Messmaschine verbindet hohe Flexibilität mit hoher Ergebnisstabilität – durch bewährte ZEISS Scanning-Technologie und ZEISS Optik – in einem Messvorgang und einer Aufspannung.

Mit dem neuen MultisensorikMessgerät O-INSPECT erhöht die Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH die Effektivität beim Prüfen kleiner und komplexer Teile. Optisches und taktiles Messen lassen sich in Kombination abwechselnd nutzen, ohne den CNC-Messablauf zu unterbrechen. O-INSPECT eignet sich für Messraum und Fertigung.

Die vielfach bewährte CADMess-Software CALYPSO wurde für O-INSPECT mit optischer Funktionalität erweitert. Das Wissen von Carl Zeiss über Scanning-Technologie und Optik-Anwendungen haben die volle Integration beider Messmöglichkeiten in ein Softwarepaket ermöglicht. Mit ihm wird kalibriert, programmiert, gemessen und ausgewertet. Diese Integration ermöglicht auch die Nutzung der herausragenden CALYPSO Messprogramm-Intelligenz für optische Messungen.

O-INSPECT wurde speziell für die Qualitätssicherung und Erstbemusterung kleiner, komplexer Teile der Kunststoffindustrie, Medizin- und Automobiltechnik sowie Feinmechanik

Bild 2: VAST XXT und neuer optischer Sensor von Carl Zeiss

Multisensorik verbessert Messproduktivität O-INSPECT arbeitet mit selbst entwickelten bewährten ZEISS Sensoren: Neben dem bewährten ScanningSensor VAST XXT kommt erstmals ein neu entwickeltes, genaues und sehr flexibles 12-fach-Zoom Objektiv von Carl Zeiss zum Einsatz. O-INSPECT ist so konfiguriert, dass sich die Sensoren im CNC-Betrieb beliebig und jederzeit automatisch wechseln lassen. Bei dem optischen ZEISS Sensor handelt es sich um eine IP-CAM im Zusammenspiel mit dem 12-fachZoom. Dieser Sensor kommt nicht nur zum Einsatz bei kleinen Merkmalen, weichen oder empfindlichen Ma terialien, sondern auch wenn es um Teiledurchsatz geht. Ein ausgeklügeltes mehrfarbiges Beleuchtungssystem mit High Power LEDs, Multi-SektorenRinglicht, Koaxiallicht, Durchlicht und Fremdlichtunterdrückung schaffen die beim optischen Messen notwendigen guten Kontraste.

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Maschinenkonzept für das Messen auch in der Fertigung Das Maschinenkonzept von O-INSPECT entspricht dem Wunsch der Anwender nach hohem Teiledurchsatz, hoher Messgenauigkeit und einfacher und schneller Bedienung auch in der Fertigung. Die Voraussetzungen hierfür sind gekapselte Führungsbahnen, integriertes Dämpfungssystem, hoch dynamische Antriebe und automatische Antriebsüberwachung, rechnerische Korrektur mit CAA (Computer Controlled Accuracy). Das fest stehende Portal und der bewegte Messtisch gestatten beim Beladen und Tasterwechsel den Zugang von drei Seiten und die einfache Anbindung eines Palettenzuführsystems. Zudem ist O-INSPECT schnell einsatzbereit und einfach zu bedienen: „Plug and measure“ vereinfacht den Messalltag. O-INSPECT ist mit dem Gabelstapler schnell umgestellt, wenn es der Fertigungsprozess erfordert. Anschließend heißt es einfach: einschalten und weiter messen.

Dipl.-Ing. (FH) Alfons Lindmayer Leiter Marketing/Geschäftsstrategie

Bild 3: Koordinatenmessgerät O-INSPECT von Carl Zeiss

Größere Bohrungen und Konturen werden mit VAST XXT gescannt oder durch Punkt-zu-Punkt-Messung ge prüft. Unter schiedliche Tasterkonfigurationen erhöhen die Flexibilität beim Messen. Unabhängig davon ob Tastereinsätze automatisch oder von Hand gewechselt werden: Der Sensor erkennt den Taster, zeitaufwendiges Nachkalibrieren erübrigt sich. Ist der optische Sensor aktiv, blendet CALYPSO die Bedienfunktionen für optisches Messen automatisch ein.

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Bild 4: Tastermagazin von O-INSPECT

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P ro d u k t re p o r t

Multi Application Sensor System

Mehr als „die Summe“ der Sensoren Felix Hoben, Dietrich Imkamp

ViScan [4]). Aus diesen Gründen ist ein Koordinatenmessgerät, das eine Plattform für unterschiedliche Sensortypen bildet, besonders vielfältig einsetzbar. Ein solches Gerät lässt sich darüber hinaus durch geeignete Sensoren an neue Messaufgaben anpassen. Durch die Einführung von MASS in die bewährten Baureihen ACCURA und PRISMO hat Carl Zeiss eine Multisensorplattform geschaffen, die den Einsatzbereich dieser Geräte erweitert und sicherstellt, dass diese Geräte auch zukünftige Anforderungen erfüllen. Sensoren für MASS

Bild 1: MASS – Eine komplette und integrierte Plattform

Auf den Geräten mit MASS steht ein Sensorspektrum zur Verfügung, welches die wesentlichen Sensortechnologien zur Prüfung geometrischer Merkmale abdeckt (Bild 2). Die Flexibilität und die Effizienz e i n e s Ko o rd i n a t e n m e s s g e r ä t s werden durch den Einsatz verschiedener Sensoren gesteigert. Daher sind Multisensorkoor dinatenmessgeräte Stand der Technik in der Koordinatemesstechnik. Ent scheidend für die Nutzung des Potenzials dieser Geräte ist die Art und Weise der Integration und das Zusammenwirken der verschiedenen Sensoren [1]. Mit der Einführung der Technologie in die Baureihen PRISMO und ACCURA hat Carl Zeiss eine neue Multisensorplattform auf Basis bewährter Gerätetechnologie geschaffen. Zur Integration der Sensoren dienen geeignete mechanische und elektrische Schnittstellen. Sie ermöglichen den automatischen Wechsel zwischen verschiedenen taktilen und optischen Sensoren. Das Zusammenwirken der Sensoren stellt die Mess-Software CALYPSO sicher. Sie unterstützt alle Sensoren und ermöglicht damit automatische Messabläufe

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mit verschiedenen Sensoren. Die Zusammenführung der Messergebnisse der verschiedenen Sensoren in der Software CALYPSO führt zu einem gemeinsamen Messprotokoll. Beim Prüfen der Geometrie von Industrieprodukten ist eine große Vielfalt unterschiedlicher Messaufgaben zu lösen. Aufgrund ihrer Flexibilität eignen sich dafür besonders Koordinatemessgeräte, die in Abhängigkeit von der Messaufgabe mit verschiedenen Sensoren ausgerüstet sind. Vorwiegend kommen dabei berührende (taktile) und optische Sensoren zum Einsatz [2]. Aufgrund ihrer Eigenschaften eignen sich bestimmte Sensortypen besonders gut für bestimmte Messaufgaben (z. B. genaue Messung der Position und Form von Bohrungen an einem Getriebe mit dem aktiv scannenden VAST Messkopf [3]). Es gibt auch Messaufgaben, die sich praktisch nur mit einem bestimmten Sensortyp lösen lassen (z. B.: Messung der Breite und Parallelität schmaler Schlitze mit dem Kameramess-System

Für präzise taktile Messaufgaben eignen sich die aktiven Scanning messköpfe VAST XT gold und VAST gold. Mit der Navigatorfunktion können diese Sensoren Positionsund Maßbestimmungen mit einer Scanninggeschwindigkeit von bis zu 300 mm/s durchführen [5]. Wenn Merkmale in vielen verschiedenen Orientierungen und Positionen zu prüfen sind, ist die Verwendung des rastenden Dreh-Schwenk-Gelenks (RDS) mit dem passiven Scanningmesskopf VAST XXT zweckmäßig. Passive Messköpfe sind klein und leicht, so dass sie an Dreh-Schwenk-Gelenke beweglich montiert werden können. Im Vergleich zu aktiven Köpfen können sie jedoch nur einfache Tasterkonfigurationen verwenden, was ihre Flexibilität einschränkt [3]. Optische Sensoren erfordern zu meist eine geeignete Orientierung des Sensors zur Werkstückoberfläche. Beispielsweise muss ein Kamerasensor für die meisten Messaufgaben senk-

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scanning

VAST XT gold / VAST gold

aktives scanning

Bild 2: Sensoren für Geräte mit MASS

navigator scanning

taktil schwenkbarer Sensorträger RDS passives scanning

scanning

VAST XXT

LineScan

2D-Linienlaser

optisch

optisches scanning Kamera

recht zur Werkstückoberfläche stehen, damit das Kamerabild nicht verzerrt und damit das Messergebnis nicht verfälscht wird. Daher sind die optischen Sensoren ViScan und LineScan auf ACCURA und PRISMO mit dem schwenkbaren Sensorträger RDS ausgerüstet. Die optischen Sensoren haben gegenüber taktilen Sensoren den Vorteil, dass sie beim Messen die Werkstückoberfläche nicht berühren. Taktile, aktiv messende VAST Sensoren können jedoch auch Teile messen, die sich unter der Messkraft biegen: Man misst mit mehreren Messkräften, erfasst damit die Biegung und extrapoliert die Messpunkte auf die Messkraft „Null“ zurück. Dennoch kann es vorteilhafter sein, besonders weiche Bauteile optisch und damit berührungslos zu messen.

Tastern nicht mehr taktil messen lassen. Weiterhin ist ViScan vorteilhaft an flachen Werkstücken (z. B. Leiterplatten, Lochbleche), an denen vorwiegend „zweidimensionale“ Mess aufgaben durchzuführen sind. Der LaserlinienTriangulationssensor LineScan eignet sich besonders zur schnellen Erfassung und Formprüfung von Freiformflächen.

ViScan

zur Aufnahme der Sensoren sowie die Vorbereitung für sensorspezifische Steuerungskomponenten. Die Komponenten werden in die ISCSteuerung (Intelligent Scanning Controller), die bei fast allen Ko ordinatenmessgeräten von Carl Zeiss verwendet wird, eingesetzt und sind dort vollständig integriert.

Die Aufzählung der Sensoren und ihrer Anwendungen macht deutlich, dass jeder Sensor in Abhängigkeit von der Anwendung Vorteile hat. Einen „Alleskönner“ gibt es nicht. Ein Koordinatenmessgerät, das alle wesentlichen Sensortechnologien verwenden kann, wird jedoch dem Anspruch gerecht, ein Alleskönner zu sein. Integration

Nicht nur an weichen Teilen ist das Messen mit optischen Sensoren sinnvoll. Der Kamerasensor ViScan eignet sich für sehr kleine Geometriemerkmale, die sich aufgrund des kleinstmöglichen Tastkugelradius von 0,15 Millimetern für dreidimensional scannende Messköpfe mit automatisch wechselbaren

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Messgeräte von Carl Zeiss mit der Technologie MASS sind elektrisch und mechanisch so ausgerüstet, das sie die in Bild 2 dargestellten Sensoren nutzen können. Dazu gehört eine geeignete Verkabelung, die mechanischen und elektrischen Schnittstellen

Bild 3: Die Anwendung bestimmt den Sensor.

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Die taktilen VAST Sensoren unterstützen den automatischen Wechsel der Tasterkonfigurationen, so dass in Abhängigkeit von der Messaufgabe ein geeigneter Taster ausgewählt werden kann. Mit dem schwenkbaren Sensorträger RDS lassen sich die Sensoren automatisch wechseln, so dass Messabläufe mit verschiedenen taktilen und optischen Sensoren möglich sind. CALYPSO für alle Die Mess-Software CALYPSO unterstützt alle Sensoren. CALYPSO enthält Benutzerschnittstellen, um die verschiedensten Sensoren zu konfigurieren und zu kalibrieren. Der Ablauf zur Messung der geometrischen Merkmale eines Produkts lässt sich in der objektorientierten Struktur von CALYPSO sensorunabhängig definieren. Durch die Zuordnung einer geeigneten

Mess-Strategie für die zu messenden Elemente der Geometrie wird ein geeigneter Sensor ausgewählt. Der Wechsel zwischen den verschiedenen Sensoren erfolgt weitgehend automatisch. Sowohl die optischen als auch die taktilen Sensoren bestimmen beim Messen die Koordinaten von Raumpunkten, die beim Auswerten zu geometrischen Parametern zusammengefasst werden (z. B.: Durchmesser einer Bohrung, Form einer Freiformfläche). Dabei wird nicht zwischen den unterschiedlichen Sensoren unterschieden. Mit der sensorunabhängigen Messablauferzeugung und Auswertung ist die Multisensorunterstützung in CALYPSO so einfach wie möglich und mit der sensorspezifischen MessStrategieerzeugung so funktionell wie nötig implementiert. Der Vorteil ist eine effiziente Kooperation der Sensoren.

Anwendung Ein typisches Beispiel für die An wendung eines Multisensorkoordinatenmessgerätes stellt das Messen mehrteiliger Formwerkzeuge für umformende Fertigungsverfahren dar. Hier muss eine festgelegte Formtoleranz der Funktionsflächen, bei denen es sich zumeist um Freiformflächen handelt, eingehalten werden. Diese Forderung allein reicht aber bei mehrteiligen Werkzeugen nicht aus, um sicherzustellen, dass das Werkzeug beim Produktionseinsatz präzise Teile liefert. Zusätzlich muss die Lage der Funktionsflächen zur Werkzeugführung toleriert werden, da diese Führung die Lage der einzelnen Werkzeugteile zueinander festlegt und damit wesentlich die Genauigkeit des Umformprozesses beeinflusst [6].

aktives scanning

taktil schwenkbarer Sensorträger RDS passives scanning

RST-P TPx ViScan Linescan

optisch

optisches scanning

Bild 4: Zusammenarbeit der Sensoren für Geräte mit MASS in CALYPSO

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Multi Application Sensor System

.

Bild 5: Applikationsbeispiel für MASS

1. Ausrichtung, Führungsüberprüfung 2. Oberflächenüberprüfung Oberteil

z x

y

Unterteil

Führungszylinder

Bei den Führungen handelt es sich zumeist um regelgeometrische Elemente, die eng toleriert sind, so dass ein taktiler Sensor zweckmäßig ist. Die Form der Funktionsflächen ist mit einer größeren Toleranz fläch ig zu erfassen. Dafür eignet sich der LineScan Sensor, der die Flächen mit ausreichender Genauigkeit schnell erfassen kann. Eine ACCURA oder PRISMO mit der Technologie MASS und mit beiden Sensortypen, kann diese Teile effizient, genau und schnell messen. Dies gilt allgemein für alle Produkte mit präzisen, zumeist regelgeometrischen Bezugselementen und aus Freiformflächen bestehenden Funktionsflächen.

Fazit MASS bietet in Verbindung mit den Koordinatenmessgeräten der Baureihen PRISMO und AC C U R A s o w i e d e r M e s s Software CALYPSO effiziente Messmöglichkeiten. Auf diesen Koordinatenmessgeräten mit MASS kann man verschiedene taktile und optische Sensoren ohne aufwendige Umrüstung einsetzen. Der Nutzer kann den taktil messenden Zentraltastkopf

VAST XT gold oder VAST gold gegen ein Dreh-Schwenk-System austauschen und alle damit einsetzbaren Sensoren nutzen. Es können somit taktile als auch optische Sensoren eingesetzt werden. Je nach Anwendung kann man nun entscheiden, ob taktil oder optisch gemessen wird. Mit MASS entscheidet nicht mehr das Gerät, sondern die Anwendung über den Sensor.

Literatur [1] Lettenbauer, H.: Merkmale einer guten Sensor-

[4] Imkamp, D., Bader, F., Franz, W.: Multisensorik

integration in der 3D Koordinatenmesstechnik, in:

von Carl Zeiss – vielfältig eingesetzt bei GAUDLITZ,

Innovation Messtechnik Spezial Nr. 6, Carl Zeiss

in: Innovation Messtechnik Spezial Nr. 5, Carl Zeiss

Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen 2004.

Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen 2003.

[2]

B.:

[5] Bernhardt, R., Imkamp, D., Müller, H.: Der

Koordinatenmeßtechnik, Flexible Meßstrategien für

VAST Navigator für mehr Produktivität auf

Maß, Form und Lage, Carl Hanser Verlag, München

Koordinatenmessgeräten, in: Innovation Messtechnik

1999.

Spezial Nr. 6, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik

Dipl.-Ing. (FH) Felix Hoben

[3] Imkamp, D., Schepperle, K.: Die Applikation

GmbH, Oberkochen 2004.

Leiter Geschäftsbereich Portalmessgeräte;

bestimmt den Sensor: Scannende Messkopfsysteme

[6] Imkamp, D.: Selektive Freiformflächenmessung

Dr.-Ing. Dietrich Imkamp

VAST, in: Innovation Messtechnik Spezial Nr. 8, Carl

zur effizienten Korrektur von Gestaltsänderungen

Leiter Produktmanagement Portalmessgeräte

Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen

an Formwerkzeugen, Dissertation, Rheinisch-

2006.

Westfälischen Technischen Hochschule Aachen,

Weckenmann,

A.,

Gawande,

Shaker Verlag, Aachen 2001.

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Die Erfolgsstory wird weiter geschrieben...

Die neue PRO Rolf Bülow

Für die PRO Baureihe ist die Technologieführerschaft bereits seit 2003 Versprechen und Verpflichtung zugleich.

High End Premium

Performance

A „STAR“ is born. So wird die PRO Select während der Messe Control 2003 eingeführt. Seitdem hat das PRO Konzept die Führerschaft in der Horizontalarm-Messtechnik in jedem Jahr konsequent erweitert.

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PRO compact

Diese Messgerätearchitektur vereint, bedingt durch das einzigartige Bionic Design, in optimaler Weise eine hohe Genauigkeit mit herausragenden dynamischen Eigenschaften. PRO Bionic Design

Bild 2: Übersicht PRO Familie von Carl Zeiss

PRO Kontinuität 2003-2007: RESULTS you can trust

2007: Die neue PRO

• 2003 – PRO select: Bionic Design PRO Select als Derivat 1

Auf der Control 2007 stellt Carl Zeiss IMT erstmalig die PRO mit dem neuartigen, kontinuierlichen Dreh-SchwenkGelenk CSC vor.

• 2004 – PRO T premium: Erste Tischversion der PRO • 2005 – PRO T compact: Ablösung der Baureihe Carmet® • 2006 – PRO premium: EagleEye Navigator – 6-Achs-Scan • 2007 – Die neue PRO: Im Dialog mit den Kunden Bild 1: Bionic Design der PRO

Die Konzeption der PRO basiert auf einem modularem Konzept, das eine einfache Modifikation und damit einen Wechsel zwischen den Geräteklassen auch nach erfolgter Installation ermöglicht. So kann man von rastenden auf stufenlose Dreh-Schwenk-Gelenke aufrüsten, ohne mechanische Umbauten.

Kontinuierlicher Sensor Carrier CSC (Continuous Sensor Carrier)

Die bewährte kontinuierlich drehende DSE wird durch eine einzigartige Neukonstruktion ersetzt – CSC. Der verstärkte Einsatz der Messgeräte im 7-Tage und 3-Schicht Betrieb in Kombination mit neu verfügbaren Technologien im Bereich Sensoren haben die Entwicklung initiiert.

In den Gesprächen mit den Nutzern der PRO haben wir gut zugehört und als Konsequenz den Fokus auf drei Punkte gesetzt: 1. Entwicklung einer neuen, technologisch führenden Dreh-SchwenkGelenkarchitektur 2. Maximale Zuverlässigkeit 3. Leistungsbenchmark - Dynamik - Drehmoment

Bild 3: Neuer Sensor Carrier CSC von Carl Zeiss

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CSC: Höchste Zuverlässigkeit durch Sensorschutz

CSC: Höchstes Drehmoment durch perfekte Abstimmung

Um die Sensoren im Messbetrieb bei etwaigen Kollisionen vor Beschädigung zu schützen, ist im Wechselteller ein Kollisionsschutz integriert, der bei 200 mm langen Sensorkonfigurationen einen Überlaufweg von bis zu 60 mm ermöglicht.

Der Gleichstrommotor und das Harmonic Drive Getriebe sind exakt aufeinander abgestimmt und in enger Kooperation mit den Herstellern entwickelt worden.

CSC: Sicherer Sensorwechsel Der CSC Sensorwechsler wurde komplett neu entwickelt. Der Fokus: • unbedingte Zuverlässigkeit • einfache Integration Der Nutzen: • Einfache Installation • Keine Druckluft • Niedrigere Betriebskosten CSC: Schnellste Messungen durch n x 360 Grad frei drehend Erstmalig konnten mit CSC endlos drehende Achsen an DrehSchwenkgelenken mit auswechselbaren Sensoren realisiert werden. Eine Technologie, die große Potenziale für Messzeitreduktionen bietet. CSC: V = 200 Grad/s durch DC Motor/Getriebe Auch im Bereich der Performance der Systeme wurde hart gearbeitet. Die Winkelgeschwindigkeit erreicht mit 200 Grad/s einen Wert, der deutlich über dem Wettbewerb liegt.

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A und B-Achse arbeiten hier auf der gleichen Basis. CSC ist in der Lage ein maximales Drehmoment von 3 Nm im Dauerbetrieb aufzubringen. Sensoren mit einem maximalen Gewicht von 1,8 kg können eingesetzt werden. CSC: OSIS Fähigkeit Um optische Sensoren zukünftig einfach und schneller integrieren zu können, unterstützt CSC bereits den neuen Standard OSIS für optische Sensoren. CSC: Werkzeugloser Wechsel durch USS Schnittstelle Eine neue elektrisch/mechanische Schnittstelle ermöglicht ein werkzeugloses Entfernen des Sensorträgers vom Querarm. Damit kann im täglichen Betrieb sehr einfach zwischen Messbetrieb mit dem Sensorträger und dem Würfelkopf mit DriveMan gewechselt werden.

Bild 4: Werkzeugloser Wechsel mit Schnittstelle USS

Würfelkopfadapter angebracht werden kann, um manuelles Anreißen oder manuelles Messen an CNC Geräten einzigartig zu realisieren. Genauigkeit der PRO: Einstieg 25 % genauer Als weiteres Highlight der neuen PRO/PRO T wird die Genauigkeit der Einstiegsklasse „compact“ um 25 % verbessert. PRO 16/21 und 16/25: MPEE < 25 + L/100 Ñ 60 †m Mit dieser Entwicklung unterstützen wir die Forderungen unserer Kunden nach erhöhter Genauigkeit. Dies bedeutet für den Anwender mehr Sicherheit bei den Messergebnissen. Durch eine verbesserte Ausnutzung der zulässigen Toleranz können daher die Prozesse bei der Blechumformung besser und kostengünstiger gesteuert werden.

Rolf Bülow Produktmanager Horizontalarm-Messgeräte

Der DriveMan ist eine neuartige Bedieneinheit, die direkt am Drehmoment

Winkelgeschwindigkeit

n = 360 Grad

CSC

3 Nm

200 Grad/s

ja

Produkt 1

2 Nm

150 Grad/s

nein

Produkt 2

2 Nm

53 Grad/s

nein

Tabelle 1: Leistungsdaten der neuen Produkte

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METROTOM – Messen in einer neuen Dimension Hubert Lettenbauer

Anwendung Vor allem die Prüfung von Bauteilen mit komplexen Geometrien, bei denen entweder einzelne Merkmale nicht zugänglich sind oder Abschattungen ein ausreichendes optisches Erfassen verhindern, ist – wenn überhaupt vollständig möglich – häufig äußerst schwierig und zeitaufwändig und verursacht hohe Kosten. Das Erkennen von Fehlern wie Rissen, Lunker,

Gasporositäten oder Einschlüssen im Inneren des Bauteils war im Normalfall zerstörungsfrei unmöglich. Carl Zeiss hat in den letzten Jahren konsequent die 3D-Computertomografie für industrielle Anwendungen weiterentwickelt und für die Messtechnik qualifiziert: So wurde der Begriff der Metrotomografie geprägt, der die Verschmelzung von „Metrologie“ und „Tomografie“ zu einer neuartigen Technologie bezeichnet. Mit ihr ist Carl Zeiss im Jahr 2006 der Einstieg in eine neue Dimension in der Messtechnik gelungen. Messtechnik beinhaltet mehr als nur das Quantifizieren von 3D-Bilddaten: Die Qualität der gewonnenen CT-Daten ist immer auch maßgeblich von der Qualität der gesamten Aufnahmekette sowie geeigneter Auswerteverfahren abhängig. Erst die Beherrschung dieser Kette macht das Erzeugen und Auswerten qualitativ hochwertiger Bilddaten mit einem überlegenen Gesamtsystem möglich: dem Computertomografen METROTOM 1500 von Carl Zeiss.

METROTOM

1500

Bild 1: METROTOM 1500 von Carl Zeiss

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ONE like NONE

Schon lange wünscht die Qualitätssicherung in der industriellen Fertigung ein Werkzeug, um Werkstücke zerstörungsfrei im Innern zu prüfen und zu messen. Darüber hinaus sollte es in einem einzigen Scan Aussagen zu Geometrie und Volumen, über Maße und Toleranzen ermöglichen. Mit der Metrotomografie stellt Carl Zeiss dieses Werkzeug bereit – in Form des Computertomografen für industrielle Anwendungen, METROTOM 1500.

Präzise Kinematik Das Positioniersystem wurde in der erfolgreichen Tradition der Koordinatenmessgeräte konstruiert und sorgt während des Röntgenscans für die mikrometergenaue Positionierung des Werkstücks im Strahlengang. Die ausgeklügelte Konstruktion kombiniert robuste und bewährte mechanische Lineartechnik mit der patentierten Luftlagertechnologie, die der Carl Zeiss Industrielle Messtechnik in ihrem klassischen Segment eine hervorragende Position am Markt verschafft hat. Röntgenstrecke I m S y s t e m M E T R OTO M w i rd eine Mikrofokusröntgenröhre eingesetzt. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass der Elektronenstrahl durch eine Elektronenoptik auf wenige Mikrometer Durchmesser gebündelt wird. Man erhält dadurch eine fast punktförmige Strahlenquelle, mit der es möglich ist, bei hoher Kantenschärfe eine maximale geometrische Objektvergrößerung bis zu dem Faktor 100 zu nutzen. Damit die bei METROTOM ein gesetzte Technologie der Com putertomografie hochgenaue Messungen erlaubt, mussten ganz neue Kalibrierverfahren entwickelt werden, die weit über die bisher bekannten Verfahren hinausgehen. Im Carl Zeiss Forschungszentrum wurde das dort vorhandene optische Expertenwissen auf den neuen Bereich der bildgebenden Röntgenaufnahmetechnik übertragen. Neuartige Verfahren erlauben nun schnell und gleichzeitig hochgenau die Bestimmung aller relevanten geometrischen Eigenschaften des METROTOM. Dies ist die Voraussetzung für eine Messgenauigkeit im Bereich weniger Mikrometer und damit um etwa den Faktor 10 genauer als bei den präzisesten bisherigen IndustrieCT-Systemen.

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Auswertung: 3DKoordinatenmesstechnik Für hohe Auflösungen werden bei METROTOM 1500 digitale Röntgendetektoren mit etwa einer Million empfindlicher Elemente (Grauwerttiefe jeweils 16 Bit) bei bis zu 1.000 Projektionen pro Scan verwendet. Mit der Adaption der Mess-Software CALYPSO können alle Anforderungen im Bereich der dimensionellen Messtechnik erfüllt werden: Schnell und komfortabel ermöglicht CALYPSO auch für CT-Scans das Erstellen von Prüfplänen, in denen alle zu untersuchenden Messmerkmale und Messelemente hinterlegt werden. CALYPSO extrahiert diese automatisiert aus den Punktewolken und gibt die Ergebnisse in Form von Messprotokollen sowie Formund Lageplots aus. Die Kompatibilität der Prüfpläne ermöglicht zusätzlich die Rückführung der Ergebnisse auf einem Koordinatenmessgerät und schafft Vertrauen in diese neue Technologie. Anwendungsgebiete und Leistungsfähigkeit Das System METROTOM 1500 automatisiert Mess- und Prüfabläufe, objektiviert Messergebnisse und vereint mehrere Verfahren in einem Gerät.

Bild 3: METROTOM verwendet die leistungsfähige und benutzerfreundliche Mess-Software CALYPSO.

Das gesamte Anwendungsspektrum zu beschreiben ist nahezu unmöglich. Die vielseitige Einsatzmöglichkeit des METROTOM 1500 eröffnet ständig neue Perspektiven: Leichtwerkstoffe wie Magnesium, Keramik oder Schäume und neuartige Kunststoffe können geprüft werden. Von Kleinstbauteilen über montierte Komponenten (ESPSensoren, elektrische Zahnbürsten etc.) bis zu gegossenen AluminiumZylinderköpfen reicht das Spektrum der Anwendungsmöglichkeiten dieses flexiblen und hochpräzisen MessSystems.

Perspektiven Durch die erfolgreiche Umsetzung des Systemkonzepts mit sowohl bewährter als auch hochinnovativer Messtechnologie steht heute dem Kun den ein Gerät zur Verfügung, welches er wie ein Koordinatenmessgerät verwenden kann, und das dazu noch die Funktionalität der zerstörungsfreien Prüfung abdeckt. Die Metrotomografie erweitert ganz erheblich die Möglichkeiten zu Prozessoptimierungen in modernen Produktionsverfahren. Fein- oder Spritzgusswerkstücke werden immer elementarer im Konsumgüterbereich und der Fahrzeugindustrie. Mit METROM sind enorme Potenziale in der Qualitätsverbesserung und Prozessbeschleunigung realisierbar. Diese umfassen den Weg von der Zeichnung über den Prototyp bis hin zur Serienproduktion. ZEISS – we make it visible.

Dr.-Ing. Hubert Lettenbauer Leiter Entwicklung CT-Systeme

Bild 2: Mit METROTOM lassen sich insbesonders auch neue Leichtwerkstoffe messen.

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P ro d u k t re p o r t

Neue Potentiale in der Getriebeproduktion Karl Buschhoff, Konrad Werner, Dietrich Imkamp

Die Koordinatenmesstechnik ist unumstritten die wichtigste Technik zur Qualitätsprüfung in der industriellen Produktion. Im Lauf der Jahre erweiterte sich ihr Einsatzbereich vom Erfassen „klassischer Merkmale“ wie z.B. Durchmesser, Po sitions- oder Lagetoleranzen an Wellen oder Gehäusen hin zur Rundheits kon trolle, zur P r ü f u n g v o n F re i f o r m f l ä c h e n und zur Verzahnungsmessung. Koordinatenmessgeräte finden sich heute in allen Be reichen der Produktion. In der Getriebeproduktion können sie für fast alle Messaufgaben eingesetzt werden.

Bild 1: Verzahnungsmessung auf dem Mikroteilemessgerät F25

Im Unterschied zu „Einzweckmessgeräten“ lassen sie sich aufgrund ihrer Flexibilität einfach an neue Aufgaben anpassen. Häufig müssen nur neue Messprogramme erstellt werden ohne das Gerät zu verändern.

Verschiedene technische Entwicklungen in der Soft- und Hardware eröffnen der Koordinatenmesstechnik zukünftig neue Potentiale. Sie tragen zur Effizienzsteigerung und Kostenreduktion bei. Zu diesen neuen Potentialen gehören: • Inline-Koordinatenmessgeräte, die temperaturunempfindlich und geschützt ausgelegt werden, sind für den direkten Einsatz in der Produktion geeignet. • Mikrokoordinatenmessgeräte zur Messung von Mikroteilen. • Neue Scanningverfahren, wie z.B. mit VAST Navigator, ermöglichen bei gleich bleibender Genauigkeit Scanninggeschwindigkeiten im Bereich von 100 mm/s. Dabei wird von der Software automatisch aufgaben- und messmaschinenabhängig die optimale Verfahrgeschwindigkeit eingestellt.

Messung eines Zahnrades für Dental-Instrumente mit: - Zähnezahl = 3 - Modul = 0,3 mm - da = 3,4 mm Profil

• Offline-Programmierung und Prüfung der Messabläufe an einem maschinenfernen Arbeitsplatz auf der Basis der Zeichnungsdaten oder eines CAD-Modells. Nahezu automatisch und damit besonders effizient erfolgt dies durch die Möglichkeit mit CAD-Modellen alle Prüfmerkmale mit ihren Bezügen zu den Geometrieelementen des CADModells einzulesen. (...) [A] Prüfung von Mikrobauteilen Durch die Miniaturisierung vieler Produkte ist die Bedeutung der Mikroteileproduktion stark gewachsen. In diesem Zusammenhang ist der Bedarf nach speziellen Verfahren zur geometrischen Prüfung von Mikrobauteilen entstanden. Die Dimensionen und die G e n a u i g k e i t s t e l l e n b e s o n d e re Anforderungen an die Geräte- und Sensortechnik. Daher wurde bei Carl Zeiss das Mikroteilemessgerät F25 für diese Anforderungen entwickelt. Die Achsen des Gerätes sind so angeordnet, dass das Abbesche Komparatorprinzip in der Tischebene weitgehend eingehalten wird. Alle Achsen sind luftgelagert und mit Linearantrieben ausgerüstet. Durch dieses Design wird eine hohe Maschinensteifigkeit erreicht. Damit wird in Verbindung mit den hochauflösenden Glasskeramikmaßstäben die erforderliche Positionier- und Bahngenauigkeit erreicht [1].

Flankenlinie

Teilung

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Die Maschine wird mit einem taktilen Sensor und einem Kamerasensor ausgerüstet. Der taktile Sensor eignet sich sowohl für Einzelpunktmessungen als auch für den Scanningbetrieb. Durch seinen Aufbau und sein empfindliches piezo-elektrische Wirkprinzip lassen sich geringe Antastkräfte realisieren, bei denen eine Beschädigung der empfindlichen Mikroteile praktisch ausgeschlossen werden kann. Eine zusätz-

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lich auf den taktilen Sensor gerichtete Beobachtungskamera mit entsprechender Vergrößerung erleichtert die Arbeit mit dem winzigen Sensor [1].

Bild 3: Simulation einer Verzahnungsmessung mit der Software GEAR PRO

Die Anwender stellen an Mikroteilemesstechnik die gleichen Anforderungen hinsichtlich Auswertung und Bedienung. Daher wird für das Mikroteilemessgerät F25 von Carl Zeiss die Mess-Software CALYPSO [2] eingesetzt. Damit steht auch die Option GEAR PRO für die Messung von Verzahnungen zur Verfügung. (…) [B]

Bild 2: Taktiles und optisches Messen mit der F25 von Carl Zeiss

Offline-Erstellung und Prüfung von Messabläufen Zur Durchführung einer Messung auf einem Koordinatenmessgerät ist im Allgemeinen ein Messablauf in Form eines Ablaufprogramms zu erstellen. Wenn diese Arbeit auf dem Messgerät durchgeführt wird, steht das Gerät nicht für Messungen zur Verfügung. Gerade bei Einzelteilmessungen werden Geräte teilweise zu mehr als zur Hälfte

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der zur Verfügung stehenden Kapazität für die Messprogrammerstellung ge nutzt. Diese Größenordnung macht das Effizienzpotential deutlich, das in der Offline-Messprogrammerstellung liegt.

CAD-Modelle der Verzahnung er zeugt, so dass eine Simulation zur Kollisionsprüfung durchgeführt werden kann. Dabei werden automatisch Kollisionen zwischen Taster und Werkstück angezeigt [4].

Eine effiziente Messablauferstellung schließt die Prüfung des Ablaufes ein. Dabei spielt neben der Prüfung der Vollständigkeit die Kollisionsprüfung für den Ablauf eine wichtige Rolle. Diese Kollisionsprüfung wird zumeist visuell mit Hilfe einer grafischen Simulation des Ablaufes durchgeführt. Dazu sind ein CAD-Modell des Bauteils, des Taster und gegebenenfalls weiterer Komponenten (z. B. Aufspannung) erforderlich [3].

Darüber hinaus können auch CADModelle von Verzahnungen eingelesen werden und zur Erzeugung eines Messablaufes verwendet werden. Dieses Vorgehen stellt die einzige Möglichkeit dar Verzahnungen zu messen, die nur durch ein CAD-Modell und nicht durch Parameter oder ein Messpunktgitter beschrieben werden [5].

In der Verzahnungsmesstechnik werden CAD-Modelle selten verwendet, da sich die Gestalt mit Hilfe von Parametern oder im Fall der Kegelräder durch rotationssymmetrische angeordnete Punktgitter eindeutig beschreiben lässt. In der CAD-basierten Verzahnungssoftware GEAR PRO von Carl Zeiss werden aus den Verzahnungsparametern

Um auf der Basis von CAD-Daten Messabläufe für Verzahnungen zu erstellen, ist eine flächenhafte Beschreibung der Zahnflanken erforderlich. Weiterhin wird bei Auswertungen auf Basis einer flächenhaften Beschreibung der Einfluss von Positionierfehlern des Messgerätes verringert. Daher wird in der Software GEAR PRO eine flächenhafte Zahnflankenbeschreibung genutzt [6]. Die Vergleichbarkeit dieser Methode wurde durch die Zertifizierung der Auswertealgorithmen von GEAR PRO bestätigt [7].

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P ro d u k t re p o r t

CAD-System

GEAR PRO: Datenimport

GEAR PRO: Messlauferzeugung am CAD-Modell

Bild 4: Verzahnungsmessung auf Basis eines CAD-Modells

Neben der rechnergestützten Übertragung der Geometrieinformationen aus der Konstruktion in die MessSoftware gibt es auch Ansätze darüber hinausgehende Informationen w i e b e i s p i e l s w e i s e To l e ra n z e n zu übertragen. Im Bereich der Verzahnungsmesstechnik wurde dazu das Gear Data Exchange Format (GDE) durch eine VDI-Richtlinie standardisiert [3]. Dieses Format, was auch zur Speicherung von Messergebnissen verwendet werden kann, wird durch GEAR PRO unterstützt. Die Software besitzt sowohl eine Import- als auch eine Exportschnittstelle für dieses Format. Im Bereich der Prüfung von Regelgeometrien wurde in einem Forschungsvorhaben ebenfalls eine

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Schnittstelle definiert, die neben den Informationen zu den Prüfmerkmalen einschließlich der Toleranzen auch einen Bezug zu den zugehörigen Geometrieelementen in der CAD-Datei bietet [3]. Die einfache Bedienbarkeit ist ein entscheidendes Kriterium für moderne Software. Dies gilt im besonderen Maß für die Zahnradmessung. Wenn auch die grundsätzliche Geometrie nur mit den vier Daten Zähnezahl, Grundkreisdurchmesser, Grundkreisschrägungswinkel und Zahndicke beschrieben sind, so sind doch wesentlich mehr Daten notwendig, um die Messung und Auswertung anwenderfreundlich entsprechend der Zeichnungsangabe zu definieren. Bei den verschiedenen Auswertungswünschen

sind bis zu 1000 Werte möglich. Eine solche Vielfalt ist nur mit einer Software beherrschbar, die alle Möglichkeiten der Benutzer führung nutzt. Dazu bietet sich Grafik an. Die Bedienung muss intuitiv nach allgemeinen Regeln sein, die nur eine kurze

Bild 5: Definition eines Toleranzbandes in GEAR PRO

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Neue Potentiale in der Getriebeproduktion

Einweisung in das Softwarekonzept nötig macht. Die Kenntnis des umfangreichen Handbuches ist nicht notwendig. Im Bild 5 ist bei der Software GEAR PRO die Definition des Toleranzbandes für die Flankenlinie dargestellt. Das Toleranzband kann wie es der Konstrukteur gewohnt ist grafisch definiert werden. Zusätzlich kann das Toleranzband durch Zahlen vorgegeben werden. Es kann auch über eine Schnittstelle eingelesen werden. Fazit Mit den vorgestellten Möglichkeiten wurde dargestellt, dass die Ko ordinatenmesstechnik mit den aktuellen Entwicklungen in Hard- und Software einen wesentlichen Beitrag zur Effi zienzsteigerung und Kostenreduzierung leisten kann. Dies beginnt bereits softwareseitig vor dem Messen mit der maschinenfernen Erstellung von Messprogrammen und der Definition der benötigten Tastersysteme, setzt sich

Vorteile Mit der CALYPSO-Option GEAR PRO lassen sich Koordinatenmessgeräte für die Verzahnungsmessung erweitern. CALYPSO • Direktschnittstelle zu CAD • Selbsterklärende OfflineProgrammierung • Sicherer Messablauf durch Simulation • A u t o m a t i s c h e Ta s t e r k a l i brierung • Flexible Anpassung des Messablauf

an den Koordinatenmessgeräten mit neuen Scanningtechnologien fort und beinhaltet auch neue, dem vielfältigen Teile- und Aufgabenspektrum angepasste Koordinatenmessgeräte.

GEAR PRO • Flexible Auswahl der Messzähne bei wählbarem Drehsinn der Messrichtung • Simulation auf Basis eines aus den Verzahnungspararmetern erzeugten CAD Modells • Normgerechte automatische Auswertung unter Nutzung verschiedener Ausgabeformate

Dr.-Ing. Karl Buschhoff Entwicklung Software, Stellvertretender Obmann des VDI/VDE-GMA Fachausschusses „Messen an Zahnrädern und Getrieben“; Dipl.-Ing. Konrad Werner Produktmanagement Portalmessgeräte;

Auszug aus dem Vortrag während des Kongresses

Dr.-Ing. Dietrich Imkamp

zur Getriebeproduktion vom 14. bis 15. März 2007 in

Leiter Produktmanagement Portalmessgeräte

Würzburg. Internet: www.getpro.de

Literatur [1] Porath, M., Seitz, K.: Koordinatenmesstechnik für mikromechanische Bauteile:

[6] Lotze, W.: Zahnradmessung mit Koordinatenmessgeräten, Grundlagen und

Herausforderungen und Lösungen, Fachtagung Koordinatenmesstechnik

Algorithmen für die 3D-Auswertung nach dem Flächenmodell, Selbstverlag,

in Braunschweig, 15. bis 16. November 2005, VDI-Bericht 1914, VDI Verlag

Dresden 2005.

Düsseldorf 2005.

[7] Buschhoff, K.: Zertifizierung von Zahnradsoftware, in: Innovation Messtechnik

[2] Imkamp, D., Schuster, E.: Neue Perspektive – CAD-basierte Messgerätesoftware

Spezial Nr. 7, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen, 2005 (www.

ermöglicht Offline-Programmierung von Koordinatenmessgeräten, MM –

zeiss.de/imt).

Maschinenmarkt, Nr. 25, 2003, S. 48-50. [3] Pfeifer, T., Imkamp, D.: Koordinatenmesstechnik und CAx-Anwendungen in

[A] Imkamp, D., Daniel, H.: In-Line Messtechnik in der Produktion

der Produktion – Grundlagen, Schnittstellen, Integration, Carl Hanser Verlag,

- rechnet sich das?, in: Innovation Messtechnik Spezial Nr. 7,

München 2004.

C a r l Ze i s s I n d u s t r i e l l e M e s s t e c h n i k G m b H , O b e r ko c h e n , 2 0 0 5

[4] Buschhoff, K.: Grafikunterstützte Zahnradmessung mit CAD-Anbindung,

(www.zeiss.de/imt).

Verzahnungsmesstechnik: Praktische Anwendungen und neue Lösungen (VDI

[B] Bernhard, R., Imkamp, D., Müller, H.: Der VAST Navigator für mehr

Bericht 1880), Tagung Stuttgart 14. bis 15. Juni 2005, VDI Verlag, Düsseldorf

Produktivität auf Koordinatenmessgeräten,, in: Innovation Messtechnik

2005.

Spezial Nr. 6, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH, Oberkochen, 2004

[5] Imkamp, D., Groß, R., Werner, K.: Potentials of new CAD-based Gear

(www.zeiss.de/imt).

Measurement Software for Coordinate Measuring Machines, VDI-Tagungsband 1940 (Conference Proceedings), International Conference on Gears 2005, September 14-16, Munich Germany, VDI Verlag Düsseldorf 2005.

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P ro d u k t re p o r t

Verdoppelung der Tasterablagen für ACCURA 7 und PRISMO 7

Neues Multi-Sensor-Rack MSR Duplex Josef Pfeilmeier

ZEISS Koordinatenmessgeräte eignen sich zum Messen von sehr unterschiedlichen Bauteilen und Werkstücken. Je unterschiedlicher die Teile, desto mehr Tasterkonfigurationen kommen zum Einsatz und müssen auf der Messmaschine über die CNC-Messprogramme verwaltet und eingewechselt werden. Das führt mitunter schnell zu Kapazitätsproblemen auf dem Tasterwechselmagazin. Der Bediener stellt fest, dass die vorhandenen Wechselplätze einfach nicht mehr ausreichen, um alle CNC-Programme bedienen zu können. Spätestens dann ist der Zeitpunkt gekommen, um über eine Tasterablagenerweiterung nachzudenken. Der Messbereich einer Messmaschine ist jedoch begrenzt und kann nicht erweitert werden. Aus diesem Grund ist eine intelligente Lösung gefragt, die wirtschaftlich für den Betreiber erschwinglich ist. Das einfache Multi-Sensor-Rack (MSR), welches mit großem Erfolg 2005 in den Markt eingeführt wurde, hat standardmäßig zwei Ablage ebenen und kann auf bis zu drei Ablageebenen erweitert werden. Ausladende Tastersysteme behindern sich gegenseitig in den Ablagen. Drei Ablageebenen sind demzufolge oft nicht möglich.

Bild 2: Um zwischen den beiden Tasterablagen zu wechseln, lässt sich das MSR Duplex um 180 Grad drehen.

Deshalb musste ein anderer Weg gefunden werden, das Problem zu beheben. Die Lösung: Man baut ein zweites MSR auf einer Wendeplatte hinzu. Um zwischen den Magazinen zu wechseln, lässt sich das gesamte Rack über einen einfachen Mechanismus drehen und arretieren. Vorteile des MSR Duplex: • Wechselmagazin mit doppelter Kapazität • Integrierter manueller SchiebeDrehtisch zum Wechseln der beiden Magazineinheiten • Der Wechsel selbst findet außerhalb der Messbereichs statt – kein zusätzlicher Messbereichsverlust • Einfache Bedienung des Wechselbetriebs über Klemmhebelmechanik • Platzsparendes Design • Attraktiver Preis

braucht es keine Steuerungslogik, keine Software und keine zusätzlichen Schulungsmaßnahmen. Der Vorgang kann in vier Schritten ausgeführt werden: 1. MSR-Mechanik lösen 2. MSR-Einheiten in äußere Endlage schieben 3. MSR-Einheiten um 180 Grad drehen 4. MSR-Einheiten in vordere Endlage schieben und wieder arretieren Da alle Ablageplätze eine eindeutige Ablage-Nummer haben, ist eine softwareseitige Umstellung auf ein zweites MSR-Magazin nicht erforderlich. Mit Hilfe des neuen Wechselmagazins MSR Duplex erweitert Carl Zeiss die Flexibilität seiner Koordinatenmessgeräte ACCURA 7 und PRISMO 7 deutlich und achtet dabei auf geringe Realisierungskosten.

Einfacher Wechsel Bild 1: Das einfache MSR mit zwei Ablageebenen für die Taster

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Der Wechselvorgang von Einheit 1 nach 2 und umgekehrt ist mit wenigen Handgriffen durchgeführt. Dazu

Dipl.-Ing. (FH) Josef Pfeilmeier Leiter Vertriebssupport

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Sichere Messergebnisse mit dem CONTOUR CHECK Christoph Discher

Carl Zeiss 3D Metrology Services hat seine Prüfkörper-Baureihe erweitert. Neben den klassischen Prüfkörpern für Koordinatenmessgeräte (zum Beispiel KMG Check) wurde der CONTOUR CHECK zur Überwachung von Konturenmessgeräten entwickelt. Einsatz Bei der Entwicklung dieses neuen Prüfkörpers wurden die Erfahrungen unserer Anwendungstechniker und die Vorgaben der neuen VDI/VDE-Richtlinie 2629 Blatt 1 berücksichtigt. CONTOUR CHECK dient zu einer vollständigen Annahmeprüfung durch den Gerätehersteller. Weiterhin kann der Anwender die in der DIN EN ISO 10360 empfohlene, regelmäßige Inspektion in kurzer Zeit durchführen. Der Einsatz des Konturennormals ermöglicht dem Anwender somit die Einhaltung der Genauigkeit des Konturenmessgerätes regelmäßig selbst zu bestätigen. Lieferumfang Der Grundkörper des Normals besteht aus Hartmetall auf dem hochpräzise, kalibrierte Maßverkörperungen und Formelemente angebracht sind. Der CONTOUR CHECK wird mit einer Spannvorrichtung geliefert mit der das Normal entsprechend der VDIRichtlinie bei 0 Grad und in 20 Grad Schrägstellung gemessen werden kann.

Bild 1: CONTOUR CHECK in 20 Grad Schrägstellung

Kalibrierung und Rückführung der Messergebnisse Das entsprechend der ISO 17025 für prismatische Werkstücke akkreditierte Kalibrierlabor der Carl Zeiss 3D Metrology Services liefert den CONTOUR CHECK mit einer DKDKalibrierung. Dabei wird das Normal auf einem hochgenauen Koordinatenmessgerät mit der Methode des „Virtuellen KMG“ kalibriert. Dieses Verfahren wurde von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig entwickelt und ist weltweit anerkannt.

Bild 2: Auszug aus einem DKD-Kalibrierschein

Dipl.-Ing. (FH) Christoph Discher Leiter Mess- und Kalibrierzentrum Carl Zeiss 3D

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P ro d u k t re p o r t

Diamanttaster – Scanning unter Extrembedingungen Frank Richter

Carl Zeiss 3D Automation GmbH bietet erstmals Kugeltaster aus Diamant für Koordinatenmessgeräte an. Damit entsteht kein Aluminiumauftrag auf der Tastkugel beim Scannen von extrem weichen Aluminiumwerkstücken und bei extrem harten Werkstücken entsteht nahezu kein Verschleiß der Tastkugel.

Harte Werkstücke Beim Scannen auf extrem harten Oberflächen unterliegt die Rubinkugel eines Taststiftes starkem Verschleiß. Insbesondere bei SiliziumcarbidKeramiken oder bei Werkstücken, in deren Oberflächen noch Schleifmittelrückstände aus vorhergehenden Bearbeitungen eingelagert sind, verschleißt die Rubinkugel relativ schnell. Dies führt dazu, dass der Taststift oft kontrolliert und ausgewechselt werden muss. Die neuen Diamant-Taststifte von Carl Zeiss 3D Automation lösen dieses Problem. Die Taststifte mit Kugeln in 1 mm und 3 mm Durchmesser sind aus dem weltweit härtesten Material angefertigt – aus reinem Diamant. Mit ihm vervielfacht sich die Standzeit des

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Weiche Aluminiumlegierungen Beim Scannen auf Werkstücken, die aus weichen Aluminiumlegierungen gefertigt sind, kann sich Aluminium auf der Tastkugel ablagern und die Messergebnisse beeinflussen. Als Folge davon müssen Maschinenbediener die Taststifte oft kontrollieren, reinigen und auswechseln. In den Nebenzeiten, die durch diese Störungen entstehen, steht das Koordinatenmessgerät nicht zur Verfügung. Die Lösung – Diamanttaster. Sie nehmen kein Material auf und ermöglichen so den produktiven Betrieb Ihres Koordinatenmessgeräts und einen stabilen Messbetrieb.

Bild 1: Diamanttaster eignen sich für extrem harte und weiche Werkstücke.

Dr.-Ing. Frank Richter Carl Zeiss 3D Automation GmbH

Neben den Standardtaststiften mit Gewinde M5 für Ihre Scanning-Aufgaben mit ZEISS Koordinatenmessgeräten, liefern wir auch Sonderanfertigungen aus dem härtesten Material der Welt. www.taster.zeiss.de www.probes.zeiss.com

50,004

Rubin Diamant

50,002

Durchmesser [mm]

Diamanttaster Für harte und weiche Werkstücke

Taststifts. Tastersysteme müssen weniger oft eingemessen werden und der gesamte Messprozess wird reproduzierbarer und stabiler.

50

49,998

49,996

49,994 0

5

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25

30

Scanningstrecke [m]

Bild 2: Der Verschleiß von Taststiften aus Diamant ist gegenüber Taststiften aus Rubin deutlich geringer.

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Newsticker Carl Zeiss IMT verleiht amerikanischen Jets Flügel Bei dem renommierten amerikanischen Flugzeugherstelle Lockheed Martin wurde ein neues Großbrückengerät MMZ G von Carl Zeiss IMT in Betrieb genommen. Das Messgerät wird vorwiegend für die Vermessung von Rümpfen und Tragflächen eingesetzt.

F25 für die Mikrosystemtechnik Das hoch genaue Messgerät F25 zur Messung von mikromechanischen Bauteilen findet große Beachtung. Renommierte Institute wie die Technischen Hochschulen Berlin und Chemnitz, die Universität Nottingham und das NPL London haben bereits bestellt. Hersteller von Fertigungsmaschinen für kleinste Geometrien, wie Kern in Murnau und Spring in Singapur, haben den Nutzen dieses Messgeräts der Mikrosystemtechnik für die Herstellung ihrer Maschinen erkannt und vertrauen in die Nano-Messergebnisse der F25.

MAHLE setzt auf GageMax Die Mahle GmbH, Stuttgart, hat einen Rahmenvertrag mit Carl Zeiss IMT geschlossen, der u.a. für die Messung von Kolben den GageMax mit Drehtisch als Standardgerät definiert. An Standorten in Deutschland, Frankreich, Spanien, Italien, Polen sowie in Nordamerika, Lateinamerika und Asien soll GageMax als flexible Lehre anstatt der bisher verwendeten manuellen Messmittel in der Fertigung verwendet werden.

METROTOM übertrifft Erwartungen Die Metris AG, ein Messdienstleiter in der Schweiz, hat den ersten METROTOM von Carl Zeiss erworben. Die Metris AG setzt den METROTOM für Lohnmessungen ein und erschließt sich mit den Möglichkeiten des METROTOM einen ganz neuen Kundenkreis.

LINDE setzt CALYPSO umfassend ein Die Linde Material Handling GmbH setzt die Mess-Software CALYPSO von Carl Zeiss global in verschiedenen Werken und auf unterschiedlichen Koordinatenmessgeräten ein.

Neuer Fachbereichsleiter bei der VDI/VDE-Gesellschaft für Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Dr. Dietrich Imkamp von Carl Zeiss IMT wurde zum neuen Leiter des Fachbereiches 3 (Sensoren und Messsysteme für die Fertigungstechnik) gewählt. Dr. Imkamp der vielen Messtechnik-Interessierten durch seine Publikationen bekannt ist, wird sicherlich hervorragende Arbeit für diesen Fachbereich leisten.

Carl Zeiss IMT Newsletter Allen unseren Kunden oder Interessenten bieten wir mit dem „Carl Zeiss IMT Newsletter“ Informationen rund um die dimensionelle Messtechnik inklusive aller Dienstleistungen. Die Informationen umfassen Produktneuheiten, Qualifizierungskonzepte für Anwender, Besonderheiten aus unserer Hard- und Softwareentwicklung, Maßnahmen, um Ihr Messgerät technisch fit zu halten, und unsere Ideen, wie wir Ihnen bei Ihren Messaufgaben helfen können. Anmeldung unter: http://www.zeiss.de/imt-newsletter

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Messpräzision rund um die Uhr Bernd Balle

Bild 1: Thomas Wicknig von KERN bedient F25.

Die Firma KERN Micro- und Feinwerktechnik GmbH & Co. KG ist ein mittelständisches Unternehmen mit über 120 Mitarbeitern und verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung und Tradition. Seit nahezu 20 Jahren produziert das weit über Deutschlands Grenzen hinaus bekannte Mikround Feinwerktechnikunternehmen KERN seine bewährten CNC Höchstpräzisions Mikro-Fräs- und Bohrzentren. Das hochqualifizierte Personal, ein engagiertes Management und ein sehr moderner Maschinenpark sind die Grundlagen für den internationalen Erfolg auf dem Gebiet der Mikrosystemtechnik. Die langfristig angelegte Geschäftsphilosophie „höchstmögliche Präzision = KERN-Kompetenz“ garantiert kontrolliertes Wachstum und hohe Kundenzufriedenheit.

Die Auftragsfertigung ist ebenfalls ein wichtiges Standbein der Kern Feinwerktechnik. Gefertigt werden mikromechanische Bauteile für verschiedenste Branchen. Namhafte Uhrenhersteller vor allem aus der Schweiz vertrauen auf die Qualität des Murnauer Unternehmens. Breites Anwendungsspektrum von F25 Seit September 2005 setzt KERN Micro- und Feinwerktechnik im Rahmen der Fertigungsüberwachung und Fertigungssteuerung das ZEISS Ko o rd i n a t e n m e s s g e r ä t F 2 5 z u r Qualitätssicherung ein. Das breite Anwendungsspektrum der F25 ist wie geschaffen für die komplexen und hochgenauen Uhrenplatinen. Eingesetzt wird die F25 sowohl zur Erstellung von Erstmusterprüfberichten wie auch zur laufenden Überwachung des Fertigungsprozesses. Schichtbetrieb, verschiedene Pro duktlinien und Stückzahlen zwischen 20 und 10.000 bearbeitete Teile – da ist nicht nur genaueste Planung, sondern auch eine zuverlässige Prüftechnologie gefragt. Für Oliver Fischer, Betriebsleiter bei KERN Feinwerktechnik GmbH & Co. KG ist die ständige Verfügbarkeit genauer Daten unerlässlich, um durchgängige Produktionsprozesse und die Fertigung von Qualitätsprodukten gewährleisten zu können. Für KERN war es bis vor kurzem noch gar nicht möglich, einige der in Lohnfertigung produzierten Teile auf einem taktilen Koordinatenmessgerät zu prüfen. Für die kleinen Abmessungen und Toleranzbereiche in denen sich die von Kern gefertigten Werkstücke bewegen, waren auf dem Markt keine geeigneten Prüfsysteme vorhanden. Die Werkstücke mussten auf verschiedenen Messmitteln und zusätzlich manuell mit konventioneller Messtechnik geprüft werden. Die Verwendung

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eines Bildverarbeitungsmessge rätes ermöglichte jedoch nur Aussagen zur Lage der Messelemente. Für die Aussage des Bohrungsdurchmessers mussten zusätzlich Prüfstifte eingesetzt werden. Eine genaue Aussage über deren Durchmesser war nur sehr vage möglich. Eine verbindliche Aussage zu Bohrungstiefen konnte nur durch eine umständliche und zeitintensive Messmethode getroffen werden. Bei Werkstücken mit bis zu 200 Prüfmerkmalen eine fast unlösbare Aufgabe. Langwierige Prüfungsabläufe durch manuelles „Ausprobieren“ von unterschiedlichsten Prüfstiften mit einer Dauer von bis zu fünf Stunden je Werkstück waren keine Seltenheit. Eine Praxis die noch heute bei den Herstellern hochwertiger Uhren an der Tagesordnung ist.

Bild 2: Verschiedene Prüfstifte für jeden Anwendungsfall

Messprotokolle lassen sich für diese Art der Messung selbstverständlich nicht erstellen. Der Bedienereinfluss auf diese manuelle Messung ist ebenfalls nicht zu vernachlässigen. Ständig wechselnde Werkstücke in teilweise Kleinstserien erforderten zusätzlich einen erhöhten Personaleinsatz. Langwierige Anlaufprozesse und die Erstellung von Erstmusterberichten verzögerten die Prozesse unnötig.

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Messung von mikrosystemtechnischen Komponenten mit F25

duzierte Werkstücke vorliegt, wird am Rechner offline das komplette Messprogramm erstellt und simuliert.

Aussagen über Maß, Form und Lage an mikrosystemtechnischen Bauteilen sind nun durch nur einen einzigen Messablauf möglich. Das Messvolumen des 3D-Koordinatenmessgerätes F25 ist ein Kubikdezimeter. Die Messunsicherheit in diesem Volumen beträgt 250 Nanometer bei einer Auflösung der Mess-Systeme von 0,25 Nanometern. Diese Auflösung und das optimierte Regelverhalten der Linearantriebe ermöglichen es, mit kleinsten Antastkräften auch in Bohrungen mit Durchmesser unter einem Millimeter taktil zu messen.

Sind die ersten Werkstücke ei ner neuen Serie produziert, liegen bereits nach wenigen Minuten Erstmusterberichte vor. Stillstandzeiten, in der die Produktion auf Ergebnisse warten, gehören der Vergangenheit an.

Der 3D-Mikrotaster ist ausgelegt für Taststiftdurchmesser von 50 bis 500 Mikrometern und Tastkugeldurchmesser von 120 bis 700 Mikrometern bei einer freien Schaftlänge von bis zu vier Millimetern. Die Antastkräfte sind auf Wer te von weniger als 0,5 mN/ †m minimiert. Ergänzend zur taktilen Messung dient für die 2D-Messungen ein auf den von der Mikroskopie bekannten ZEISS Objektiven aufgebauter optischer Sensor.

In Kombination mit der Software CALYPSO können aus dem kompletten Messprogramm – ohne Mehraufwand – beliebige Merkmale angewählt und zur Ausführung gebracht werden. Dies ist ein entscheidender Vorteil für die Handhabung des Messprogramms bei Detailmessungen am Werkstück. Thomas Wicknig, Messtechniker bei Kern, lobt besonders die Bedienerfreundlichkeit von CALYPSO. So hat er für die Kollegen der Spätschicht mit Hilfe der Automatisierungsoberfläche AutorunMessprogramme hinterlegt, die es auch unerfahrenen Kollegen ermöglicht, ihre Werkstücke sicher zu überprüfen. Die Übersichtlichkeit der Messprotokolle bietet zusätzlich schnelle Aussagen über notwendige Änderungen im Produktionsprozess.

Seit KERN die F25 zur Überwachung der Fertigung einsetzt, nähert man sich der Null-Fehlerlieferung an die Uhrenteilkunden. Die Mitarbeiter von KERN schätzen besonders die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der F25.

Dipl.-Wirt.-Ing., Dipl.-Ing. Bernd Balle Marketing/Geschäftsstrategie, Carl Zeiss IMT GmbH

Zeitersparnis Die F25 überzeugte die Mitarbeiter von KERN sofort. So konnte die Messzeit am oben beschriebenen Werkstück mit 200 Prüfmerkmalen von 5 Stunden um 93 Prozent auf 21 Minuten reduziert werden. Ausführliche und anschauliche Messprotokolle überzeugen die Kunden von Kern und bestätigen die durchweg hohe Qualität. Durch den zusätzlichen Einsatz von CALYPSO Planner konnte darüber hinaus auch noch die Anlaufzeit drastisch reduziert werden, denn bevor der Qualitätssicherung das erste pro-

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Bild 3: Präzisionsteile von KERN finden sich in Uhren unterschiedlicher renommierter Hersteller.

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Anwendung Metrotomografie: „...aus der Schweiz... von der Schweiz“ Roger Eggenberger, Tony Seminara, Stephan Klumpp

„Eine neue Ära in der 3D-Messtechnik hat begonnen. Wir eröffnen uns mit dem METROTOM einen neuen Kundenkreis, den wir bisher nicht mit der Präzision und Effizienz bedienen konnten“, bringt es Roger Eggenberger, Geschäftsführer der Metris AG in Au, Schweiz auf den Punkt. Die METROTOM Applikationen und Kundenkreise sind vielfältig Mit dem METROTOM 1500 unterstützt die Metris AG ihre Kunden bei vielen Applikationen: • • • •

Kunststoffspritzguss Aluminiumdruckguss Elastomer Elektronikkomponenten

Die Industrien und entsprechende Endprodukte kann man wie folgt segmentieren: • • • • • •

Automotive Industrieprodukte Konsumgüterbereich Medizintechnik Haushaltsgeräte Kunststofftechnik

Der Metrotom ergänzt die taktile und optische Messtechnik perfekt Mit METROTOM 1500 kann die Metris AG Ihre Kunden noch umfassender und effizienter bedienen. Das Ziel für Roger Eggenberger und sein Team ist, für jede Applikation die beste Lösung für Ihre Kunden bereitzustellen. Mit den Koordinatenmessgeräten des Typs PRISMO besteht bereits die optimale Möglichkeit taktil hochgenau spanend bearbeitete sowie große Teile zu messen. Mit dem optischen Streifenlichtprojektor von GOM werden

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Bild 1: Roger Eggenberger ist beeindruckt von den Messmöglichkeiten mit METROTOM.

speziell großflächige Analysen von Freiformflächen an Außenflächen von Teilen gemessen. Schnell, effizient und kostengünstig. Mit METROTOM kann Metris nun drei komplett neue und sehr effiziente Lösungen anbieten: 1. Zerstörungsfreie Messtechnik im Innern von Bauteilen 2. Soll / Ist Vergleich von 100 % des Bauteils – Innen und Außen

3. Metrotomografie als Krönung: Die Messtechnik mit dem Prinzip der Computertomografie. Und dies ist im Vergleich zu den seither verwendeten zerstörenden Prüfund Messverfahren mit sehr viel niedrigeren Kosten und in einem Bruchteil der Zeit möglich. „Der METROTOM Prozess dient und folgt dem Inspektionsprozess unserer Kunden zu 100 %“, sagt Roger Eggenberger.

Bild 2: Auswertung von Merkmalen mit CALYPSO an einem Kunststoff-Spritzgussteil

Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

Datenaufnahme in 40 Minuten

Soll/Ist Vergleich: Innen und Außen

An der Fallstudie des folgenden Steckers kann man die Daten repräsentativ sehen: METROTOM Aufnahme inklusive Rekonstruktion in 40 Minuten und kein Schleifen, Schneiden, …

Mit dem schnellen und umfassenden Soll/Ist Vergleich der vollständigen Daten ist Metris in der Lage, ihren Kunden sofort Feedback über das ganze Teil zu geben. Auf dieser Basis können die Entwicklung, die Produktion und der Werkzeugbau im engen Dialog mit der Qualitätssicherung umgehend Maßnahmen und Korrekturen einleiten.

Zerstörungsfreie Messung mit 100 % Bauteilinformation Die zerstörungsfreie Prüfung ist in den meisten Fällen der erste Analyseschritt. • • • •

Defektkontrolle Porositätsanalyse Wandstärkenanalyse Montagekontrolle (sind die am häufigsten vorkommenden Aufträge der Kunden von Metris)

Bereits in diesem ersten Schritt erhält man unschlagbare Zeit- und Aussagegehaltsvorteile gegenüber zerstörenden Verfahren: „100 % Informationen des Bauteils in einem Bruchteil der Zeit“.

METROTOM 100 90 80 70 60 50 40 30

Erstmuster Prüfberichte

zerstörende Prüfung

20 10

Bild 3: Vergleich des Informationsgehalts zwischen METROTOM und zerstörender Prüfung

Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

im Anschluss an die Metrotomografie durchgeführt werden. Dies dauert bei guter Vorbereitung ca. 20 Minuten. Somit sind bei optimalen Be dingungen und in enger Kooperation mit unseren Kunden EMPB für komplette Werkzeuge mit mehreren Kavitäten an einem Tag möglich. Der Ausblick der Metris AG – RESULTS you can trust Wir sind in der Schweiz der Pionier der Metrotomografie und spüren, dass unsere Kunden zunehmend unsere Dienstleistung nutzen. Kunden die den METROTOM bereits genutzt haben kommen wieder aus Überzeugung. Wir werden gemeinsam mit dem Team von Carl Zeiss die Metrotomografie weiter voran treiben und das Vertrauen unserer Kunden in die Metrotomografie-Dienstleistung erarbeiten. Sowohl in der Qualität als auch in der Messzeit und den EMPB Gesamtkosten. Roger Eggenberger

Bild 4: Einsatz der Mess-Software CALYPSO mit METROTOM

Geschäftsführer, Metris AG;

Am Beispiel eines Elektrosteckers wir der Nutzen der Metrotomografie besonders deutlich. Mit der bisher zur Verfügung stehenden Messtechnik wird optisch, taktil und teilweise mit Lasern gemessen. Bisher wird für die Messvorbereitung das Bauteil in verschiedene Schichten geschliffen und der 2D-Schnitt gemessen. In der Regel benötigen die Hersteller für den Erstmusterprüfbericht (EMPB) eines Teils bis zu 40 Stunden. „Mit METROTOM sind wir in der Lage diese Zeit wesentlich zu verkürzen“, hebt Roger Eggenberger hervor. Die Messung des Teils dauert nur 40 Minuten. Die Auswertung kann man über CALYPSO offline vorbereiten und der Messablauf kann sofort

MBA; Dipl.-Ing. (FH) Stephan Klumpp

Antonio Seminara 3D-Messtechniker, Metris AG;

Leiter Produktmanagement Metrotomografie, Carl Zeiss IMT GmbH

Info Metris AG 3D-Messtechnik Rosenbergs-Au-Straße 2379 CH-9434 Au (SG) Tel.: +41 7174 747-00 http://www.metris.ch METROTOM live auf der Hausmesse in Au am 18. und 19. Mai 2007

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Pratt & Whitney: Scanningtechnologie optimiert Messprozesse Annette Smith

Zuverlässige und konstante Leistungen sind in jeder Industrie von höchster Bedeutung, wenn es um Kundenzufriedenstellung und Kundengewinnung geht. Für Pratt and Whitney, ein Zulieferer von Teilen für die Luft- und Raumfahrtindustrie, erwies sich die zuverlässige und stets gleichbleibende Leistung der Koordinatenmessgeräte von Carl Zeiss als Schlüsselfaktor für höchste Kundenzufriedenheit und Rentabilität.

Bild 1: Mit CALYPSO ist das Messen von Teilen für die Messtechniker Myron Elbrader (links) und Marc Hamel (rechts) ein Kinderspiel.

Koordinatenmessgeräte (KMG) waren von Anfang an ein fester Bestandteil im Fertigungsprozess bei Pratt and Whitney. Kurz nach Eröffnung des Werks im Jahr 1979 kaufte das Unternehmen mehrere Koordinatenmessgeräte WMM 850 bei der Carl Zeiss IMT Corporation, die für die Messung von Tragflächen eingesetzt werden sollten. Mit der Zeit kamen weitere Produktlinien hinzu, beispielsweise Lagergehäuse und Turbinenlaufschaufeln – und damit auch weitere KMGs. Darunter befanden sich jeweils auch ein KMG vom Typ PRISMO und ECLIPSE. „2004 forderten unsere Kunden uns auf, unsere Fertigungsprozesse zu zertifizieren“, berichtet Projektmanager Marcel LaBrecque. „Daraufhin riefen wir unsere Initiative zur Zertifizierung von

Prozessen ins Leben. Sie ist ein Element unseres ACE-Systems.“ ACE steht für „Achieving Competitive Excellence“ (Erreichen hervorragender Leistungen im Wettbewerb) und ist das konzerneigene Betriebssystem an allen Standorten der United Technologies Corporation (UTC) in der ganzen Welt. Es wurde speziell geschaffen, um bei Produkten und Prozessen Weltklasse-Qualität zu garantieren. UTC-Einrichtungen und -Tochtergesellschaften nutzen das ACE-System, um Qualität und Kundenzufriedenheit ständig zu verbessern und gleichzeitig die Kosten zu senken. Zeit fürs Upgrade Die Zertifizierungsinitiative zeigte, dass die vorhandene KMGInfrastruktur, die überwiegend aus verschiedenen älteren Betriebssystemen, veralteten Algorithmen und MesstasterTechnologie bestand, sich negativ auf Genauigkeit und Wiederholbarkeit auswirkte. Eine umfassende GR&RStudie (Gage Repeatability and Reproducibility: Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit) wurde mit mehreren KMG durchgeführt, um die Messfähigkeiten zu ermitteln. Obwohl die KMG den Ansprüchen an die Genauigkeit entsprachen, waren die Ergebnisse von Maschine zu Maschine

Bild 2: Seit 2005 bringen zwei Triebwerke PW 6000 den Airbus A318 in die Luft.

unterschiedlich. „Wir sahen uns nicht in der Lage, unseren Kunden konstante und verlässliche Messergebnisse zu präsentieren“, bringt es Marcel LaBrecque auf den Punkt. „Je enger die Toleranzen waren, die wir einhalten mussten – in einem Fall sogar ± 0,0005 Inch (ca. 13 †m) – desto schwieriger wurde es, die Übereinstimmung der Systeme untereinander sicherzustellen. Mit der vorhandenen Messtechnologie konnten wir diesen hohen Grad an Genauigkeit einfach nicht auf wirtschaftliche Art und Weise erreichen.“ Da wusste Marcel LaBrecque, dass es an der Zeit für eine Modernisierung war. Er machte sich gleichzeitig klar, dass dieser Schritt zusätzliche Forschungsund Testaktivitäten bedeuten würde, um die Investition zu rechtfertigen. Aufgrund der Ergebnisse dieser Initiative sah man sich dann veranlasst, nach Alternativen Ausschau zu halten, wie die Messfähigkeiten verbessert werden könnten. Erfolg mit Scanning und CALYPSO LaBrecque hatte schon aus der Literatur und in Online-Foren über die Vorteile der CAD-basierenden Software CALYPSO und der Scanningtechnologie von Carl Zeiss erfahren. Er ließ von Carl Zeiss mit einer Kombination der Software CALYPSO und Scanningtechnologie eine GR&R-Studie an einem Teil durchführen. Diese Studie brachte, verglichen mit der vorhandenen KMGInfrastruktur, eine Verbesserung der

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Bild 3: Umgerüstete MC 850 beim Messen einer Halterungsbaugruppe.

KMG-Auflösung von beinahe 500 Prozent. Nachgewiesen wurde zudem, dass VAST die geforderte Genauigkeit von ± 0,013 mm erreicht – bis dahin eine der größten Problemstellungen. VAST gestattet, eine breitere Palette von Merkmalstoleranzen zu prüfen, beispielsweise Form, Größe und Lage. Die Scanningtechnologie VAST erwies sich somit als das ideale Messverfahren für die komplexen Teilegeometrien von Pratt and Whitney. Anfang 2005 wurde das erste MC 850 System auf VAST und CALYPSO umgestellt. Die Umrüstung der übrigen zwölf KMG erfolgte bis März 2006. Zusätzlich wurden sechs weitere ZEISS Koordinatenmessgeräte gekauft: SPECTRUM, VISTA und vier CONTURA. Sie sollten die zusätzlichen Messleistungen weiterer Produktlinien auffangen. Der Erfolg zeigte sich nicht nur durch die Scanningtechnologie und Software CALYPSO, sondern auch nach dem Kauf einer CONTURA mit RDS (rotierender dynamischer Sensor). „Früher haben wir mit PH9- und PH10Tastern mit einer Schrittgröße von 7,5 Grad gearbeitet. Die RDS-Technologie mit 2,5-Grad-Schritten gestattet uns nun auch Merkmale zu erfassen, die wir vorher nicht prüfen konnten“, beschreibt LaBrecque. LaBrecque ist aus vielerlei Gründen von CALYPSO überzeugt. „Ich beschäftige mich seit 27 Jahren mit KMG“, erzählt er, „und diese Software ist wohl die benutzerfreundlichste, die ich je erlebt habe. Das ist für uns besonders wichtig, denn unser Unternehmen hat keine Programmierer, die entsprech ende Programme schreiben könnten. Bei uns arbeiten LayoutPrüfer, die wissen, wie man Teile prüft. Für sie ist ein KMG nur Mittel zum Zweck. Bei CALYPSO legen sie ein Teil auf das Messgerät, starten den Scan und erzeugen standardmäßig einen Messprotokoll. Mit der objektorientierten Programmierung nutzen unsere Bedienkräfte die Merkmale der

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Konstruktionszeichnung. Vorhandene Messprogramme lassen sich korrigieren oder verändern und aus einem komp letten CNC-Programm können einzelne Messdurchläufe erzeugt werden.“ Bei den Mitarbeitern ist diese Software sehr erfolgreich. Ein wesentlicher Faktor für den Gesamterfolg. Pratt and Whitney setzt mittlerweile 30 Koordinatenmessgeräte ein, um die breite Palette der gefertigten Teile abzudecken. Gearbeitet wird in vier Schichten, auch an Wochenenden. In einem Monat durchlaufen 1.200 Teile die Qualitätsprüfung. „Manchmal prüfen wir mehrere Teile wie zum Beispiel eine Serie von Lagergehäusen“, erzählt LaBrecque. „Hier ist eine 100-prozentige Prüfung notwendig – das kann den Gesamtprozess ganz schön verlangsamen. Die KMG sind hierbei ein echter Vorteil. Wir konnten auch unsere Messkapazitäten bis in die Produktion ausweiten, früher nutzte unsere Qualitätssicherung überwiegend die KMG.“ Die jetzt vorhandenen Messgeräte sind sehr zuverlässig. Aber das Wichtigste ist, dass die Kunden zufriedengestellt werden können: „Wir haben ihnen die Ergebnisse aus der Studie gezeigt, sowohl die vor dem Einsatz der Software CALYPSO als auch die Verbesserungen danach. Wir konnten nachweisen, dass Scanningtechnologie die Genauigkeit und Wiederholbarkeit an unseren Messgeräten optimiert und dass wir – vor allem – konsistente und verlässliche Daten bereitstellen können“, freut sich LaBrecque. CALYPSO für alle Bestärkt durch den Erfolg mit CALYPSO empfiehlt LaBrecque, alle

KMG am Standort umzurüsten, auch die nicht von Carl Zeiss stammenden Messgeräte. „Heutzutage entwickelt sich alles hin zur Standardisierung von Technologien und Software. Der Nutzen einer gemeinsamen Architektur liegt dabei nicht nur in der Konsistenz der Daten und niedrigeren Kosten, sondern auch in Flexibilität und Interoperabilität. Schon bei der Standardisierung unserer 13 ZEISS KMG erlebten wir diesen Nutzen. Die partnerschaftliche Zusammenarbeit mit Carl Zeiss hat uns dazu verholfen, uns unsere Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten und unser Ziel, Produktqualität und Kundenzufriedenheit zu verbessern, auch wirklich zu erreichen.” Annette Smith Marketing, Carl Zeiss IMT Corp. Minneapolis, USA

Pratt & Whitney P r a t t a n d W h i t n e y, e i n Unternehmen der United Te c h n o l o g i e s C o r p o r a t i o n , ist ein weltweit führendes Unternehmen in der Entwicklung, Herstellung und Wartung von Flugzeugtriebwerken. Im Teilezentrum in North Berwick im US-Bundesstaat Maine fertigen etwa 1.650 Mitarbeiter die verschiedensten Komponenten für Düsentriebwerke – von L a g e rg e h ä u s e n b i s h i n z u L e i t s c h a u f e l n , Tr a g f l ä c h e n u n d Tu r b i n e n t e i l e n . Z u m Kundenstamm zählen zivile Fluglinien und das Militär. Wichtigste Aufgabe des Werks innerhalb des Unternehmens ist, hochvolumige Teile kostengünstig zu produzieren.

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Koordinatenmessgerät beschleunigt Taktzeit und erhöht Produktleistung Annette Smith

Die Möglichkeit, den Kunden höchste Produktqualität und schnelle Umschlagzeiten zu bieten gehört zu den Schlüsselkompetenzen, die Hersteller heutzutage bieten müssen. Diese Fähigkeiten sind besonders dann wichtig, wenn es darum geht, bestehende Kunden zu binden und neue zu gewinnen. Genau das hat Dennis Ethen, Kundenbetreuer bei Tru-Stone Technologies, Inc., erkannt, als einer seiner wichtigsten Kunden mit höheren Genauigkeitsanforderungen an ihn herantrat. Ethen wusste, dass mit der bestehenden Messausrüstung diesen Spezifikationen nicht entsprochen werden kann. Er beschloss, auf die neueste Technologie aufzurüsten, bevor der Kunde sich nach einem neuen Lieferanten umsehen würde.

Die Vorteile der Scanningtechnologie nutzen Bevor Tru-Stone das Koordinatenmessgerät (KMG) MMZ B von Carl Zeiss kaufte, nutzte das Unternehmen zur Vermessung von Granit-Werkstücken eine Ständermessmaschine mit einer Genauigkeit von 13 bis 10 †m. „Unsere Kunden, insbesondere die Halbleiterindustrie, verlangen nach höheren Genauigkeiten. Heutzutage ist eine Positionier genauigkeit von 5 †m nicht ungewöhnlich“, meint Dennis Ethen. Im Juli 2006 installierte Tru-Stone ein MMZ B mit VAST Scanningtechnologie und CADbasierter Software CALYPSO. Neben höherer Genauigkeiten bietet die neue Maschine ein Messvolumen von 2 x 4 x 1,5 Metern, das groß genug ist, um die großen Granitblöcke

aufzunehmen. Dank der Fähigkeit, Umweltfaktoren wie beispielsweise Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit standzuhalten, ist Tru-Stone in der Lage, selbst in seinem schwierigen Umfeld Reproduzierbarkeit zu erzielen. „Diese Maschine hat zwei wesentliche Vorteile. Ihr Sensor ermöglicht uns schnellere Scangeschwindigkeiten und dank der nutzerfreundlichen Software können wir Messpläne in sehr kurzer Zeit erstellen. Genau das war erforderlich, um die bestehende Aufgabenmenge erledigen zu können“, erläutert Herr Ethen. „Ein Messvorgang, der früher sechs Stunden gedauert hat, ist mit MMZ B jetzt in 45 Minuten erledigt. Das bedeutet eine um 80 % reduzierte Messzeit. Gleichzeitig wurde die Genauigkeit um 90 % verbessert.“

Bild 1: Luke Norstrom prüft die Lage von Gewindeeinsätzen in Granit.

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Tru-Stone verwendet für seine Platten Granit, poröse und dichte Keramik, Kohlefaser und Metalle. Bevor die Platten zur Endprüfung bereit sind, müssen die Granitblöcke mehrere Prozesse durchlaufen. Jeder ankommende Block wird zugesägt, zugeschnitten, geschliffen, poliert und endbearbeitet. Ebenheits- und Wiederholmessungen sind kritische Faktoren. Wenn bei der Endabnahme Ungenauigkeiten festgestellt werden, wird das Teil an den Punkt zurückgeschickt, an dem die Ungenauigkeit aufgetreten ist. „Wir benutzen Mikrometerschrauben und andere kleine Messwerkzeuge für alle Prozessmessungen. MMZ B wird zur Endabnahme verwendet“, erläutert Herr Ethen weiter. Immer einen Schritt voraus Nach der Installation des Messgeräts MMZ B hat es nur etwa eine Woche gedauert, bis zwei Bediener mit der Software und allen Maschinenmerkmalen vertraut waren und sich deren Vorteile zunutze machen konnten. „Die Auswertemöglichkeiten durch CALYPSO haben unsere Taktzeiten reduziert, und das bedeutet „mehr Produkt“ für den Kunden“,

Bild 3: Das Koordinatenmessgerät MMZ B zeichnet sich durch einen Messbereich aus, der groß genug ist, um Granitplatten verschiedener Größen aufzunehmen.

meint Herr Ethen. Tru-Stone bearbeitet jetzt etwa 640 Aufträge pro Monat. „Unser Kunde war der wichtigste Grund für diese Investition“, fuhr er fort. „Wir wussten, dass es an der Zeit war, unsere Maschinen auf die neueste Technologie und Software umzurüsten. Und MMZ B hat uns dafür die gewünschten Ergebnisse geliefert.“

Bild 2: Tru-Stone verwendet für seine Platten Granit, poröse und dichte Keramik, Kohlefaser und Metalle.

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Annette Smith Marketing, Carl Zeiss IMT Corp. Minneapolis, USA

Tru-Stone Tru-Stone Technologies Inc., ein Geschäftsbereich der Firma L.S. STARRETT mit Sitz in Waite Park, Minnesota, beliefert führende Hersteller von Prüf- und Messgeräten mit hochpräzisen, maßgeschneiderten Granitplatten und Zubehör für deren Maschinen. Zu ihrem Kundenstamm gehören die Halbleiter-, Raumfahrt-, Automobil- und Medizinindustrie. Herrn Ethen zufolge müssen die Anbieter schnell auf die sich rasch ändernde Technologie auf diesen Märkten durch Anpassung an die Anforderungen reagieren. Diese bewährte Strategie war in der 50-jährigen Erfolgsgeschichte des Unternehmens stets ein wichtiger Faktor.

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

MMZ B sichert Garantie und Qualität bei GOIMEK Margarita Portillo, Begoña Gonzalez

Bereits ein Jahr nach ihrer Gründung hat sich GOIMEK in Spanien als eine der wichtigsten Bearbeitungsfirmen für Präzisionsteile etabliert. Dieser Erfolg lässt sich darauf zurückführen, dass GOIMEK hoch qualifizierte Dienstleistungen für die Bearbeitung von Werkstücken mit hoher Komplexität anbietet. GOIMEK gehört zur DANOBAT Gruppe aus Spanien. Die Dienstleistungen von GOIMEK beginnen in dem Moment, in dem die Rohmaterialien eintreffen, und enden mit der notwendigen Bearbeitung. Nach Fertigstellung und Auslieferung der Teile können die Kunden die Teile direkt in ihrer Produktion verwenden. Und sie können sicher sein, dass die Teile ihren Erwartungen entsprechen.

Die Kunden von GOIMEK befinden sich vorwiegend in der Werkzeugmaschinenbranche und im Schienenbau. Die Firma befindet sich jedoch mitten in einem Diversifikationsprozess in verschiedene Branchen und hat sich das Ziel gesetzt, seine Spitzenstellung zu behaupten und neue Kunden zu gewinnen. Um dieses Ziel zu erreichen, war die Unterstützung durch ZEISS Geräte ausschlaggebend. Im Jahr 2006 erwarb GOIMEK ein Koordinatenmessgerät MMZ B mit dem Scanning-Sensor VAST gold. Es handelt sich um das genaueste Koordinatenmessgerät (KMG) dieser Größe, das je in Spanien installiert worden ist. Die Maschine bietet ein Messvolumen von 2 x 5 x 1,5 Metern und wird mit der einfach zu bedienenden, CAD-basierten Software CALYPSO von Carl Zeiss betrieben.

Bild 2: Der aktive Sensor VAST gold zeichnet sich durch hohe Steifigkeit und gutem Kollisionsschutz aus.

Rundum-Service von Carl Zeiss

Bild 1: Koordinatenmessgerät MMZ B im Einsatz bei GOIMEK

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GOIMEK setzte zuvor schon ein kleineres Koordinatenmessgerät ein. Dennoch war die Unterstützung von ZEISS bei der Inbetriebnahme, der Schulung der Messtechniker und der Entwicklung der Mess-Strategien ein entscheidendes Kriterium zu Gunsten von Carl Zeiss. „Die Schulung durch Carl Zeiss war ausschlaggebend. Sie hat uns geholfen zu verstehen, wie die Maschine funktioniert. Jedes Teil ist verschieden und benötigt eine eigene Mess-Strategie. Die Techniker von Carl Zeiss haben uns dabei unterstützt, die ersten Richtlinien zu definieren, um die Präzision des Messens zu sichern“, sagt Aitor Alkorta, der Geschäftsführer von GOIMEK. Momentan arbeiteten zwei Messtechniker mit dem Gerät, ein weiterer wird in den nächsten Monaten hinzukommen.

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Bild 3: Messtechniker von GOIMEK bei der Vermessung eines Werkzeugmaschinenbetts

Qualitätssicherung mit MMZ B Das neue KMG trägt entscheidend für eine erhöhte Dienstleistungsqualität gegenüber den Kunden von GOIMEK bei. „GOIMEK ist eine Gesellschaft die man mit Qualität verbindet, und wir wollen Dienstleistungen mit Qualität anbieten. Aus diesem Grund wollten wir über die besten Mittel verfügen. Das Gerät von Carl Zeiss war genau das, was wir gesucht und benötigt haben”, erläutert Aitor Alkorta.

Leistungs-Verhältnis von Carl Zeiss, aber „auf jeden Fall, suchen wir bei GOIMEK Garantie und Qualität; und mit ZEISS Messtechnik haben wir das“, betont er.

Margarita Portillo Marketing and Communication Manager, Carl Zeiss S.A.U;

Die MMZ B mit VAST gold erlaubt GOIMEK die Präzision der produzierten Teile zu sichern. Die Verwendung der Messtechnik von Carl Zeiss steigert zudem die Kundenzufriedenheit und schafft Vertrauen in die Produktqualität. Die Geschäfte bei GOIMEK laufen momentan gut, und Aitor Alkorta ist an einem weiteren KMG von Carl Zeiss interessiert. GOIMEK schätzt das Preis-

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Begoña Gonzalez Marketing Departement, Carl Zeiss S.A.U.

GOIMEK GOIMEK wurde im Jahr 2005 aus einem großen Geschäftsbereich der DANOBAT Gruppe als eigenständige Firma gegründet. Durch diese Ausgründung beabsichtigt die DANOBAT Gruppe eine Verstärkung des Teilebearbeitungsgeschäfts und ein umfassenderes Serviceangebot für ihre Kunden zu erzielen. Momentan beschäftigt GOIMEK in Itziar ungefähr 70 Mitarbeiter. Die DANOBAT Gruppe agiert weltweit und stellt mit knapp 80.000 Mitarbeitern vorwiegend verschiedenste Werkzeugmaschinen her.

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Ford Daggenham: Fertigungsgeeignete Systemlösung von Carl Zeiss Ian Fraser, Craig Gibson, Rainer Detzel, Zeno Schmal, Roger Bayer, Andrew Thompson

Die Ford Motor Company hat sich bei der messtechnischen Ausrüstung der neuen Dieselmotorenfertigung im englischen Dagenham für InlineKoordinatenmessgeräte von Carl Zeiss entschieden. Hierbei kommen sieben CenterMax zum Einsatz. Fünf Geräte dienen für die Kontrolle von Zylinderkurbelgehäusen und Zylinderköpfen, zwei für die Kontrolle von Kurbelwellen. Der Entscheidung für diese fertigungsgeeignete Technologie gingen umfangreiche Tests voraus. Die Koordinatenmessgeräte CenterMax wurden direkt mit den bisher in klimatisierten Messräumen eingesetzten Koordinatenmessgeräten vom Typ PRISMO 10 verglichen.

Bild 1: CenterMax in Fertigung

Die Messungen zeigten durchweg vergleichbare Ergebnisse. Ermöglicht wird diese Leistung durch die speziell auf diese Anforderungen abgestimmte patentierte Konstruktion. Sie sichert die Gerätegenauigkeit in

einem Temperaturbereich zwischen 18 °C und 35 °C (Temperature Variable Accuracy). Full Service von Carl Zeiss Carl Zeiss lieferte die Anlage als „Turnkey“-Projekt, bestehend aus Lieferung von Messgeräten, Teile handhabung, Erstellung der Messprogramme sowie Anlaufunterstützung während der gesamten Anlaufphase. In einer dreimonatigen „Simultaneous-Engineering-Phase“ wurde der bisherige Prozess auf alle möglichen Optimierungsmöglichkeiten hin untersucht. Durch die eingesetzte fertigungstaugliche Koordinatenmesstechnik sowie eine auf die Anwendung optimierte Integration ließen sich die Anforderungen des Kunden in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht erfüllen.

Bild 2-3: Tasterbestückung mit ProMax (oben) und Beladung (unten)

Eine Herausforderung in einem solchen Projekt ist die optimale anwendungstechnische Unterstützung. Sie muss sowohl den wirtschaftlichen Kriterien des Projekts als auch den hohen Anforderungen an die Flexibilität genügen. Während der Programmierung sichert dies ein optimierter OfflineProzess. Alle Messprogramme werden mit Hilfe von CALYPSO Planner vorbereitet. Diese Phase simuliert die reale Situation durch den Einsatz von 3D-Daten für Werkstück, Vorrichtung, Tastergeometrie und Maschine. Der erforderliche Einfahraufwand reduziert sich so auf ein Minimum. Anwendungstechnische Unterstützung erhielt Ford von Carl Zeiss 3D Metrology Services, einer hundertprozentigen Tochter von Carl Zeiss IMT. Mit ihrem weltweiten Applikationsnetzwerk ließen sich die Anforderungen im Anlauf hinsichtlich Flexibilität und fachübergreifender Kompetenz sehr einfach erfüllen. Bei der Erstellung der Messprogramme wurde der Prozess mit Ford abgestimmt und optimiert. Um die

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Qualität der mit CALYPSO Planner offline erstellten Messprogramme zu testen, diente ein Simulationsablauf. Das geschah, bevor die In betriebnahme und das Einfahren auf dem Zielgerät erfolgte. Eine weitere Qualitätsprüfung im Herstellerwerk vor Auslieferung am Kundenbauteil ist aufgrund der parallelen Prozesse beim Kunden und den Maschinenherstellern nahezu unmöglich. Carl Zeiss und Ford hatten sich deshalb auf ein Abnahmeverfahren verständigt, das den zeitlichen Abläufen in der Realität gerecht wird.

Bild 4: Benutzerschnittstelle für den Messprogrammstart

Kundenspezifische Anpassungen Speziell für dieses Projekt integrierte Carl Zeiss innerhalb des CMM MCC (Master Control Centers) eine zusätzliche Leitstandfunktion. Das sogenannte CMM Board zeigt für die täglichen Routinemessungen in der Serie auf einem Monitor, welche Bauteile noch zu messen sind. Neben der Messprotokolldatenbank und der Revisionsverwaltung der Messprogramme nutzt Ford das CMM MCC auch, um über die Betriebszeiterfassung die Auslastung der CenterMax Geräte zu optimieren. Anwendungstechnische Unterstützung Der Inbetriebnahme und Abnahme der Messprogramme vor Ort folgte eine anwendungstechnische Unterstützung, bis zu den letzten Vorserien tests. Sämtliche Programmänderungen führen die Anwendungstechniker von Carl Zeiss durch. Die Einrichter der Maschinenhersteller werden mit Sondermessungen und Programmmodifikationen unterstützt. Prozessänderungen werden so schnell und effektiv in die Messprogramme eingearbeitet. Der verantwortliche „Ford Gage Engineer“ bestätigt die Arbeiten und ist für die Abnahme der Programme zuständig. Diese

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Messprogramme verwendet Ford zur Abnahme der Fertigungsmaschinen. Damit auch angelernte Bediener diese Fähigkeitsuntersuchungen durchführen können, stehen alle freigegebenen Messprogramme dem Bediener über eine kundenspezifische Bedienoberfläche zur Verfügung. Die Messprogramme sind so eingerichtet, dass sich alle Messergebnisse auf einem Datenträger speichern lassen, um sie auch später statistisch auswerten zu können.

Ian Fraser

Feedback für die ständige Optimierung

Ford

Zur ständigen Verbesserung der Zusammenarbeit wollen Ford und Carl Zeiss Projektreviews in Form von „Lessons learned“-Veranstaltungen durchführen. Nicht nur am Ende des Projekts, auch während der laufenden Projektbesprechungen wird jedes Feedback – ob positiv oder negativ – von beiden Partnern respektvoll aufgenommen und als Gewinn für die künftige Zusammenarbeit gewertet.

Senior Gage Engineer, Ford Dunton; Craig Gibson Gage Engineer, Ford Dunton; Rainer Detzel Leiter Anwendungstechnik, Carl Zeiss 3D; Zeno Schmal System Engineering, Carl Zeiss 3D; Roger Bayer Key Account Manager, Carl Zeiss IMT GmbH; Andrew Thompson Division Manager, Carl Zeiss Ltd., Division of Metrology, U.K.

Die Ford Motor Company ist ein führender Automobilhersteller mit Sitz in Dearborn, Michigan/USA. Rund 300.000 Mitarbeiter sind an mehr als 100 Standorten weltweit tätig. Das Werk Daggenham im Osten von London befindet sich momentan in einem Veränderungsprozess. Das Werk wird von einem reinen Produktionsstandort in e i n Ko m p e t e n z z e nt r u m f ü r Entwicklung und Fertigung von Dieselmotoren umgewandelt.

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GageMax zur Qualitätsüberwachung im Schmiedewerk bei Tekfor Cologne Ralf Schmierer, Guido Amberg, Roger Bayer

Wie in allen Fertigungsbereichen geht der Trend beim Schmieden hin zu immer höherer Präzision. Die Unternehmen sind gefordert, durch Qualität ihrer Erzeugnisse im harten internationalen Wettbewerb zu bestehen. Dies führte dazu, dass sich das Präzisionsschmieden als neue technische Herausforderung im Bereich Schmieden bildete. Diese hohen Anforderungen können nur durch eine verbesserte Qualitätssicherung und entsprechende Maschinen gewährleistet werden. Tekfor Cologne setzt in ihrer rauen Arbeitsumgebung auf das fertigungstaugliche Ko ordinatenmessgerät GageMax von Carl Zeiss. Aufgrund der hohen Temperaturen von Gesenkschmiedeteilen während und nach der Umformung ist eine

direkte Erfassung der Bauteilqualität im Prozess nicht möglich. Dennoch kann die Produktqualität mit Hilfe indirekter Qualitätsprüfungsmaßnahmen unmittelbar nach dem Schmieden schnell beurteilt werden. Im Rahmen eines neuen Projekts zur Fertigung von Rohlingen musste für die fertigungsnahe Kontrolle der engen Toleranzen eine Messmöglichkeit gefunden werden. Die Toleranzen liegen im Bereich von wenigen Zehntelmillimetern im Durchmesser. Weiterhin stellen die einzuhaltenden Formtoleranzen eine besondere Herausforderung dar. Zum Einen musste die Kontrolle schnell und nahe der Fertigung erfolgen, zum Anderen musste man vom Kunden vorgeschriebene Messprotokolle und Fertigungsstatistiken liefern.

Raue Umgebungsbedingungen Die vorherrschenden Bedingungen mit Temperaturen bis zu 40 °C und Schmutz lassen eine Installation von herkömmlichen Koordinatenmessgeräten nur mit sehr aufwendigen Schutzbedingungen zu. Die unvermeidlich auftretenden Temperaturen, Schwingungen sowie die hohe Staubentwicklung durch Zunder stellen eine echte Herausforderung für ein Messgerät dar. Lediglich das fertigungsgeeignete Koordinatenmessgerät GageMax von Carl Zeiss Industrielle Messtechnik konnte diese Bedingungen erfüllen. Eine Analyse von bestehenden Referenzen bei anderen Aufstellorten führte zu dem Ergebnis, dass dieses Gerät die Anforderungen erfüllen kann. Zudem setzt ein Kunde von Tekfor

Bild 1: GageMax im Einsatz neben der Schmiedefertigung

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Cologne ein identisches Gerät zur Kontrolle der bearbeiteten Fertigteile ein. Eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse ist somit immer gewährleistet und die Eingangsinspektion beim Kunden kann das gleiche Messprogramm wie der Lieferant verwenden.

Bild 2: Mess-Software HOLOS von Carl Zeiss

Benutzerfreundliche Bedienung Zum Einsatz kommt HOLOS zur Messung der dreidimensionalen Formabweichungen. Die Auswertung erfolgt sowohl in einem tabellarischen Protokoll, als auch in einer 3D-Flächendarstellung. Die Messergebnisse werden in einer nachfolgenden Statistik erfasst und ausgewertet. Die Messprogramme wurden durch Carl Zeiss erstellt und können einfach durch Anwahl über eine grafische Bedienoberfläche gestartet werden. Somit sind zur Bedienung keine speziellen Messgerätekenntnisse erforderlich und das Gerät kann wie eine Lehre benutzt werden.

Bild 3: Eine besonders robuste und relativ unempfindliche Konstruktion kennzeichnet das fertigungstaugliche Koordinatenmessgerät GageMax von Carl Zeiss.

Fazit Das Gerät ist inzwischen zwei Jahre im Einsatz. Das Gerät befindet sich in einem Abstand von ca. fünf Metern zur Gesenkschmiede. Es ist demzufolge relativ rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt. Die bisherigen Erfahrungen sind als sehr gut zu bezeichnen. Innerhalb dieser Zeit gab es keine wesentlichen Beeinträchtigungen. Die Messergebnisse entsprechen durchweg den geforderten Genauigkeiten.

Ralf Schmierer Quality Manager, Tekfor Cologne GmbH; Guido Amberg Quality Engineer, Tekfor Cologne GmbH; Roger Bayer Key Account Manager, Carl Zeiss IMT GmbH

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Tekfor Cologne Tekfor Cologne GmbH ist ein Joint Venture aus dem Schmiedewerk von Ford in Köln und der Neumayer Tekfor Gruppe in Hausach. Tekfor Cologne produziert in Köln Schmiedeteile für die Automobilindustrie. Die Neumayer Tekfor Group ist ein globaler

Partner der Automobilindustrie. Sie ist führend in der Konzeption, Entwicklung und Produktion von wettbewerbsfähigen Lösungen für Getriebe, Motor, Antriebsstrang, Chassis, spezielle Applikationen sowie Sicherheitsmuttern.

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Mit „Kauf ohne Risiko“ zur CONTURA G2 Alfred Moser, Tobias Brandstetter

Kaufentscheidungen werden nicht leichtfertig getroffen. Insbesondere im Investitionsgüterbereich können solche Überlegungen viel Zeit in Anspruch nehmen. Doch Zeit ist ein Gut, das immer knapp ist. Die Alfred Moser GmbH in Deutschlandsberg benötigte relativ kurzfristig ein neues Koordinatenmessgerät (KMG). Gut, dass Carl Zeiss mit der Markteinführung der CONTURA G2 auch neue Wege bezüglich der Beschaffung geht.

Bild 1: Gerald Moser bedient CONTURA G2 aktiv im Messraum der Alfred Moser GmbH.

Carl Zeiss ist bestrebt die CONTURA G2 auch für kleine und mittelständische Unternehmen interessant zu machen. Für die Beschaffung wählte die Alfred Moser GmbH die Option „Kauf ohne Risiko“. Mit dieser Option gewährt Carl Zeiss innerhalb von sechs Monaten ein uneingeschränktes Rückgaberecht ohne Angabe von Gründen, gegen den vollen Kaufpreis. Weiterhin kann man

innerhalb eines Jahres das KMG gegen ein wertmäßig gleiches oder höherwertiges Gerät des KMG-Programms von Carl Zeiss tauschen. „Mit dieser Kaufoption ist man auf der sicheren Seite“, betont Alfred Moser. Messung von komplizierten Teilen Die Alfred Moser GmbH stellt hauptsächlich Dreh- und Frästeile für die Maschinenbau- und Automobilbranche her. Dabei konzentriert sie sich auf Kleinserien und Prototypen. Seit dem Jahr 2004 verfügt der Fertigungsbetrieb über 5-Achs-Drehbearbeitungszentren. Diese Maschinen fertigen hochkomplexe Teile mit Toleranzen von bis zu 5 †m und kleiner. Diese Toleranzen konnten mit dem vorhandenen handgeführten Messgerät nicht mehr zuverlässig gemessen werden. Die Teile wurden dann erst beim Wareneingang der

Bild 2: Auch hoch genaue Kleinteile lassen sich mit VAST XT und CONTURA G2 zuverlässig messen.

Bild 3: Alfred Moser und Gerald Moser sind von der Genauigkeit des Koordinatenmessgeräts CONTURA G2 beeindruckt.

Kunden geprüft. Alfred Moser hat zwar absolutes Vertrauen in die Genauigkeit und Zuverlässigkeit seiner Maschinen und Mitarbeiter, „aber man war sich nie zu 100 Prozent sicher“, sagt Alfred Moser. Aus diesen Gründen benötigte die Alfred Moser GmbH ein modernes 3D-Koordinatenmessgerät. Vertrauen in Qualität Die Alfred Moser GmbH suchte einen Mess gerätehersteller, der auf langfristige Qualität setzt und

Info Die Kaufoptionen für CONTURA G2: • Kauf ohne Risiko • Pay per Use sind nur innerhalb der Europäischen Union verfügbar.

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Alfred Moser GmbH Die Unternehmensgeschichte der Alfred Moser GmbH begann im Jahr 2002 durch die Übernahme der CNC Produktion GmbH. Mit mittlerweile 23 Mitarbeitern fertigt die Alfred Moser GmbH in Deutschlandsberg in der Nähe von Graz verschiedene Dreh- und Frästeile für die regionale Maschinen- und A u t o m o b i l b ra n c h e . D a r ü b e r hinaus entwerfen und entwickeln Mitarbeiter der Alfred Moser GmbH mit modernster CAD- und CAM-Technik unterschiedliche Sonderanfertigungen und Vorrichtungen nach Kundenwunsch. Bild 4: Das Qualitätsteam der Alfred Moser GmbH (von links nach rechts): Christian Held-Feibel, Gerald Moser, Christoph Gaisch, Alfred Moser

über ausgereifte Technologien verfügt. Darüber hin aus sind für Alfred Moser ausgeprägte Vertriebs- und Servicestrukturen von Bedeutung. „ZEISS Koordinatenmessgeräte und Service stellen für uns das Beste dar, was sich auf dem Markt befindet“, sagt Alfred Moser. Technisch war für Alfred Moser vor allem der VAST XT Messkopf an dem Koordinatenmessgerät CONTURA G2 sowie die Fähigkeit zum Scannen ausschlaggebend. „Und dies zu einem guten Preis-Leistungs-Verhältnis“, hebt Alfred Moser hervor. Neue Dimension des Messens Seit September 2006 arbeiten zwei Messtechniker bei der Alfred Moser GmbH mit CONTURA G2 und CALYPSO.

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Die Arbeit mit CALYPSO vereinfacht das Messen von komplizierten Teilen und mit der Genauigkeit des Koordinatenmessgeräts können jetzt auch zuverlässig Kleinteile gemessen werden, die bei der Alfred Moser GmbH zwar produziert aber nicht im eigenen Haus geprüft werden konnten. „Es gibt inzwischen nichts bei uns, was wir nicht messen können“, hebt Alfred Moser hervor. Fazit Die Alfred Moser GmbH ist beeindruckt von der Genauigkeit des Koordinatenmessgeräts CONTURA G2. „Diese Leistungen haben wir in dieser Klasse nicht erwartet“, sagt Alfred Moser.

sich mit Hilfe von Lohnmessungen realisieren. Damit finanziert sich das Gerät selbst mit. Nach sechsmonatiger Nutzung kann man das Gerät an Carl Zeiss ohne Angabe von Gründen zurückgeben. „Wir geben aber unsere CONTURA G2 nicht mehr her. Ohne eigenes leistungsfähiges Koordinatenmessgerät hat man es als Zulieferer immer schwerer. Gut, dass wir mit Carl Zeiss und CONTURA G2 einen sehr guten Service zu einem sehr guten Koordinatenmessgerät gefunden haben,“ sagt Alfred Moser.

Alfred Moser Geschäftsführer, Alfred Moser GmbH; Dipl.-Ing. (FH) Tobias Brandstetter Marketing/Geschäftsstrategie, Carl Zeiss IMT GmbH

Die Option „Kauf ohne Risiko“ gibt kleinen und mittelständischen Unternehmen die Gelegenheit das Messgerät erstmal kennenzulernen. Eine gute Geräteauslastung lässt

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Wirtschaftlich und zukunftsorientiert messen Otto Hoch, Günter Keck

Die Karl Hoch GmbH war auf der Suche nach einer preiswerten, zukunftsorientierten Lösung i h re r M e s s a u f g a b e n , w e l c h e die aktuellen und zukünftigen Kundenanforderungen übertrifft. Zunächst beabsichtigte HOCH eine Modernisierung des vorhandenen Koordinatenmessgeräts (KMG) des Typs ECLIPSE von Carl Zeiss. Nach umfangreicher Beratung und vielen Gesprächen entschied sich HOCH schließlich gegen die Modernisierung und kaufte dafür ein modernes Koordinatenmessgerät von Carl Zeiss. Ein Messgerät des Typs CONTURA G2 ist für die solide mittelständische Firma die ideale Investition in die messtechnische Zukunft.

Bild 1: Thomas Hoch misst ein Drehteil mit CONTURA G2 und VAST XT.

Die geforderte Formtoleranz, der Kunden für die HOCH fertigt, liegt im Allgemeinen zwischen 5 und 8 †m. Mit dem bisherigen KMG vom Typ ECLIPSE waren diese Toleranzen nicht wiederholgenau messbar und eine

Formaussage unrealistisch. Zudem waren diese Messungen aufgrund der Einzelpunktantastungen sehr zeitaufwändig. Otto Hoch, Geschäftsführer der Karl Hoch GmbH, suchte daher nach einer innovativen Lösung, bei der Preis und Leistung stimmt. Deshalb fasste er die Möglichkeit einer Umrüstung ins Auge. Zielstrebig suchte er den Kontakt zu Carl Zeiss. „Für mich kommt nur ein Produkt von Carl Zeiss in Frage“, betont Otto Hoch. Beratung ist Trumpf „Die Ausgangssituation bei HOCH war sehr vielschichtig“, bemerkt Günter Keck, Leiter Modernisierungen und Gebrauchtgeräte. Zum einen war ein durchaus wertvolles und nützliches Messgerät vor Ort. Zum anderen war die Softwaretechnik veraltet sowie die vorhandene Antasttechnologie über Einzelpunkte nicht ideal für die Anforderungen, welche HOCH

an ein modernes KMG stellte. Das begrenzte Messvolumen sowie das vorgesehene Budget waren weitere Randbedingungen, die in die Beratung einflossen. Nach Analyse des Anforderungsprofils durch Carl Zeiss stellte sich heraus, dass nur mit einem Austausch des vorhandenen Koordinatenmessgerätes eine wirtschaftlich sinnvolle und langfristige Investitionssicherheit für die Anwendungen der Karl Hoch GmbH gewährleistet ist. Nur mit einer Modernisierung lassen sich die relativ hohen Genauigkeitsanforderungen und der größere Messbereich nicht erreichen. Weiterhin möchte die Karl Hoch GmbH auch für die zukünftigen Kundenanforderungen in Bezug auf Formmessung und Genauigkeit gerüstet sein. Aus diesen Gründen bot Carl Zeiss ein Messgerät vom Typ CONTURA G2 aktiv mit Scanningtechnologie an. Zuverlässig Messen mit CONTURA G2 und CALYPSO Seit Februar 2007 arbeiten zwei Messtechniker bei HOCH mit dem Messgerät vom Typ CONTURA G2 mit dem scannenden Sensor VAST XT. Besonders erfreut die Messtechniker die Wiederholgenauigkeit der CONTURA G2 bei den Messergebnissen. „Mit dem alten KMG hatten wir aufgrund der Einzelantastungen unterschiedliche Ergebnisse, da die Antastpunkte immer wieder an anderen Stellen des Teils aufgenommen wurden. Durch die Scanningtechnologie des VAST XT Messkopfes von CONTURA G2 kommt man schnell und absolut sicher zu reproduzierbaren Er gebnissen. Mein Vertrauen in die Messergebnisse ist so groß wie nie zuvor und dies hilft uns bei der schnellen Analyse von Abweichungen im Fertigungsprozess“, sagt Thomas Hoch, Qualitätsbeauftragter bei HOCH.

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Bild 2: Thomas Hoch (links) und Otto Hoch (Mitte) schätzen die Wiederholgenauigkeit und Messgenauigkeit des Koordinatenmessgeräts CONTURA G2.

Auch die neuen Möglichkeiten, die das Scannen in Verbindung mit CALPYSO bieten, sorgen für Begeisterung. „Jetzt können wir in kürzester Zeit Form- und Lage in einem Durchgang und komplexe 2D- und 3D-Konturen effektiv messen“, erklärt Otto Hoch.

Insbesondere die Möglichkeit, hochwertige Messgeräte von Carl Zeiss zu einem attraktiven Preis beziehen zu können, steigert die Verbreitung zukunftssicherer Messtechnik. Somit werden auch mittelständische Firmen ihre Produktqualität und Zuverlässigkeit weiter erhöhen können.

Zukunftssicherheit und Kundenzufriedenheit

Entscheidend für den Mittelstand ist eine gute Beratung über die individuell richtige Investitionsentscheidung. „Es ist wichtig, offen und ehrlich zu sein und seine Kunden als Partner zu verstehen und zu schätzen. Die gleiche Philosophie haben wir auch bei Carl Zeiss gefunden“, betont Otto Hoch.

Mit der Umstellung auf eine moderne Mess-Software beabsichtigt HOCH eine langfristige Integration der Messprozesse in ein künftiges EDVKonzept. Mit CALYPSO ist dies realisierbar.

Dipl.-Ing. Otto Hoch

Bei den Kunden genießen die Präzisionsteile von HOCH nicht zuletzt eine so hohe Akzeptanz, weil sie mit dem KMG von Carl Zeiss hochgenau vermessen und dokumentiert werden können. Das ist auch weiter nicht verwunderlich, da diese Kunden auch Koordinatenmessgeräte von Carl Zeiss einsetzen und deren Zuverlässigkeit kennen.

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Geschäftsführer, Karl Hoch GmbH; Günter Keck Leiter Modernisierung und Gebrauchtgeräte, Carl Zeiss IMT GmbH

HOCH Die Karl Hoch GmbH wurde 1925 gegründet. Seit der 3. Generation ist HOCH in Denzlingen bei Freiburg zu Hause. Durch umfassende Erfahrung in der Reparatur von Motoren und Maschinen für Industrie, Bau und Handwerk wurde mit den Jahren der Bereich Zerspanung von Metallen zu einem zentralen Geschäftsfeld. Heute beschäftigt das Unternehmen über 40 Mitarbeiter in den Unternehmensbereichen Herstellung von Präzisionsteilen und Baugruppen, Serienfertigung und Instandsetzung. Bedient werden unterschiedlichste Kunden – vom Handwerksbetrieb über Maschinen- und Anlagenbauer bis hin zu Automobilherstellern und -zulieferern. Als Systemlieferant bietet HOCH seinen Kunden Komplettlösungen aus einer Hand – von der Rohteilebeschaffung, der Bearbeitung, anschließender Veredelung bis hin zur Lieferung von kompletten einbaufertigen Baugruppen.

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Mit Spitzentechnik zur Weltmeisterschaft Ray Dawson, Markus Walcz

An ihrem Standort in Bracknell bei London produziert die Firma Honda Racing Development Limited Motoren und beliefert damit Honda GP Limited in Brackley sowie Super Aguri F1 Limited in Leafield. Honda GP Limited ist zuständig für das Formel 1-Team von Honda. Seit Honda im Jahr 2005 alle Anteile an B.A.R. Honda übernahm, arbeitet das Unternehmen konsequent auf einen Sieg der Formel-1-Weltmeisterschaft hin. Zur Verbesserung der Produktionsqualität setzt Honda auf Messtechnologie von Carl Zeiss/ Accretech. Die Firma Honda Racing Development hat in Bracknell massiv in ihre Qualitätskontrolle investiert, um für ihre Produkte den höchstmöglichen Qualitätsstandard gewährleisten zu können.

Seit Oktober 2006 befindet sich dort Rondcom 75GB im Einsatz, der hochgenaue Spindelformtester von Carl Zeiss/Accretech. Er dient in erster Linie zur Messung und Qualitätssicherung von Motorblöcken für Formel-1Wagen. Genauigkeit als wesentlicher Sicherheitsfaktor Damit während des Rennens eine maximale Leistung erzielt wird, muss jedes Teil eines Formel-1-Wagens extrem genau sein. Deshalb kommt der Formmessung im gesamten Entwicklungs- und Prüfprozess eine große Bedeutung zu. Außerdem gibt es seit der Rennsaison 2005 eine neue Regelung, dass jedes Team denselben Motor in zwei aufeinanderfolgenden Rennen fahren muss.

In anderen Worten: Der Motor muss über 1.200 km durchhalten. Für einen normalen Motor ist dies natürlich nicht viel, aber bei einem hochgezüchteten Formel-1-Motor entspricht das einem Marathonlauf. Hohe Genauigkeit mit Rondcom 75GB Als eine der genauesten MessStationen seiner Klasse misst Rondcom 75GB von Carl Zeiss/ Accretech eine große Zahl relevanter Parameter mit einer bemerkenswerten Rotationsgenauigkeit von 0,1 †m. Das Gerät ist mit einen Unterbau und Aufbau aus Granit sowie mit Luftlagern ausgestattet und ist komplett CNCgesteuert. Selbstverständlich steht eine Teach-in-Programmierung für die CNC-Steuerung zur Verfügung, und die maximal zulässige Werkstücklast liegt zwischen 200 kg und 1.000 kg.

Bild 1: Im Messraum von Honda Racing Development in Bracknell. Von links nach rechts: Jeremy Gallimore, Takuma Sato und Michael Stacey

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Aufgrund seiner Ausrüstung mit einer Rotationsspindel anstelle eines Drehtischs eignet sich das Gerät besonders für komplex strukturierte, sperrige und schwere Werkstücke mit hohen Genauigkeitsanforderungen. In erster Linie werden auf dem Rondcom 75GB folgende Parameter gemessen: Rundheit, Zylinderform, Rundlauf, Parallelität, Geradheit, Ebenheit und Radiallauf. Die Verbindung aus Spitzentechnologie in der Hardware und dem bedienerfreundlichen, professionellen Softwarepaket TIMS lässt auch maßgeschneiderte Lösungen für den Kunden zu. Für die hohen Leistungsanforderungen von Honda Racing Development wurden eine Vielzahl kundenspezifischer Leistungsmerkmale und Auswertungsoptionen in die Software TIMS aufgenommen.

Bereits seit den 1960er Jahren ist Honda im F1-Rennsport präsent. Honda leistete als einer der weltgrößten Motorenbauer Pionierarbeit dafür, dass Japan in der Formel 1 beteiligt ist. Nach einer verdienten Pause kehrte Honda im Jahr 2000 mit dem Partner B.A.R Honda in die Formel 1 zurück. Mit herausragender Motortechnologie, hochentwickelten Fahrzeugkarosserien und einem erstklassigen Fahrerteam will sich Honda nun den Siegerpokal in der Formel-1Weltmeisterschaft 2007 holen. Seit der letzten Saison rüstet Honda zwei Teams mit seiner Motortechnologie aus: Das Honda Racing F1 Team, mit Rubens Barrichello und Jenson Button am Steuer sowie das Super Aguri Team mit Takuma Sato und, ab 2007, Anthony Davidson.

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Bild 2: Rubens Barrichello mit dem Team von Honda Racing Development in Bracknell

Zusätzlich zu den bereits erwähnten Anwendungen wird Rondcom 75GB typischerweise für folgende Teile eingesetzt: Kurbelwelle, Zylinderblock, Kolben, Zylinderkopf (Ventilsitze) und Ventile. Das Gerät dient vor allem für die Kontrolle von Teilen vor und nach Entwicklungstests. Mit Hilfe des neuen Formmessgeräts Rondcom 75GB möchte Honda den technisch ausgefeiltesten Formel-1Wagen in der Firmengeschichte realisieren. Mit seinem erfahrenen Fahrerteam ist das Unternehmen ein ernstzunehmender Anwärter auf den Sieg in der Formel-1-Weltmeisterschaft.

Ray Dawson Honda Racing Development; Markus Walcz Key Account Manager, Carl Zeiss IMT GmbH

Bild 3: Formmessgerät Rondcom 75GB

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Was die Welt schnell macht Petar Ralevski, Tsutomu Takehisa, Markus Walcz, Tobias Brandstetter

Häufig wird Wälz- und Kugellagern für Pkws, LKWs und Maschinen zu wenig Beachtung geschenkt. Zu große Formfehler, zu hohe Reibung und zu hohe Wärmeentwicklung sind ihre Todfeinde. Um die hohen Qualitätsstandards der Kunden in der Automobilindustrie zu erfüllen, hat sich DAIDO METAL CZECH für Formund Oberflächenmessstationen von Carl Zeiss/Accretech entschieden.

Bild 1: Ladislav Schubert arbeitet mit Surfcom 1900.

Das neue DAIDO METAL Werk in Brünn (Brno) fertigt täglich mehrere tausend Lager für die Automobilindustrie Ost- und Westeuropas. Mit den technologisch anspruchsvollen Motoren unserer Tage steigt der Bedarf nach hoher Leistung und hoher Effizienz. In einem einzelnen Pkw können mehrere hundert dieser dreißig verschiedenen Teile von DAIDO METAL eingebaut werden.

Kolbenbolzenlager

Lagerhalbschale Bild 2: Produkte von DAIDO METAL

Surfcom 1900 – Die richtige Wahl Mit der Errichtung des neuen Werks benötigte DAIDO METAL für die Qualitätssicherung Mess-Stationen, die den hohen Anforderungen der Kunden entsprechen.

Für die Oberflächen- und Konturenmessung setzt DAIDO METAL Surfcom 1900 ein. „Mit Surfcom können wir die Oberflächen unserer Lager mit ungeahnter Qualität und Geschwindigkeit messen. Jetzt können wir bereits sehr früh im Fertigungsprozess negative Trends korrigieren“, sagt Petar Ralevski. Mit der automatisierten Kalibrierungsfunktion und der berührungslosen Motortechnologie ist die Arbeit mit Surfcom äußerst benutzerfreundlich. Das System reduziert die Umwelteinflüsse auf ein Minimum und liefert zuverlässig stabile Messergebnisse. Und es hilft dem Anwender, sich auf seine Aufgabe zu konzentrieren. Nicht zu vergessen die Flexibilität: Ist ein anderes Werkstück zu messen, kann Surfcom 1900 leicht für die neuen 3D-Messaufgaben angepasst oder mit einer größeren Werkstückaufnahme aus Granit ausgerüstet werden. Für DAIDO METAL CZECH ist Surfcom 1900 die kostengünstigste Lösung für die aktuellen Bedürfnisse.

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Bild 3: Ladislav Schubert überprüft die Rundheit eines Lagers mit Rondcom 44.

Perfekte Formmessung mit Rondcom 44 Schließlich ist die Formmessung ein weiterer wichtiger Prozess im Qualitätssystem von DAIDO METAL. Für diese Aufgabe ist ein weiteres Produkt von Carl Zeiss/Accretech im Einsatz: Rondcom 44. DAIDO METAL setzt diese Station für die

Messung der Rundheit der Lager und als Nachweis für die Einhaltung der hohen Qualitätsanforderungen des Unternehmens ein. Die hoch präzise Mess-Station ist mit einem Drehtisch ausgestattet und hat eine Rundlaufgenauigkeit von 0,02 †m + 4H/10.000 †m.

Daido Metal Gegründet im Jahr 1939 in Nagoya, Japan, beschäftigt DAIDO METAL weltweit über 4.000 Mitarbeiter. Das Unternehmen fertigt Lager für die Automobil-, Schiffsbau- und andere Industrien. Eines der Ziele lautet, stets den Bedürfnissen der Kunden gerecht zu werden. Daher wird alles getan, um die Qualitätssysteme von DAIDO METAL weltweit zu verwalten und zu erhalten, um den globalen Trends Rechnung tragen zu können. DAIDO METAL verfügt über ein globales Netzwerk mit Werken

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in Asien, Nordamerika und Europa. Im Jahr 2005 haben die Bauarbeiten für ein neues Werk in Brünn (Brno), Tschechische Republik, begonnen. Ein Jahr später begann mit 30 Mitarbeitern die Fertigung von Gleitlagern, vorrangig Polymer-Trockenlager, die für die Kraftfahrzeuglenkung, Aufhängungen usw. eingesetzt werden. DAIDO METAL CZECH war das erste Unternehmen der Gruppe, das selbstständig arbeitete; ohne einen strategischen Partner aus dem gleichen Bereich.

Höchste Flexibilität Sowohl die Mess-Stationen Rondcom und Surfcom arbeiten mit der richtungsweisenden TIMS-Software, die größte Flexibilität und durchgängige Automatisierung bietet. Entscheidend ist aber, dass sie sich für das gesamte Teilespektrum eignen. Und es gibt einen weiteren Faktor: Die Anwender können beide Mess-Stationen ohne großen Schulungsaufwand bedienen – sie benutzten stets das identische Software-Paket mit vergleichbarer Benutzerschnittstellen.

Ing. Petar Ralevski Daido Metal Czech s. r. o; Tsotomu Takehisa Technischer Ingenieur in der Produktion, Daido Metal Czech s. r. o; Markus Walcz Key Account Manager, Carl Zeiss IMT GmbH; Dipl.-Ing. (FH) Tobias Brandstetter Marketing/Geschäftsstrategie, Carl Zeiss IMT GmbH

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

CALYPSO – Für alle und alles Matthias Haida, Theodor Sannig

Prozessoptimierung ist ein we sentlicher Erfolgsfaktor für ein Unternehmen. Bei der Optimierung s p i e l e n v o r a l l e m Ze i t - u n d Qualitätsfaktoren eine große Rolle. Aus diesem Grunde suchte Linde Material Handling GmbH & Co. KG ein zukunftsfähiges und flexibles EDV-Konzept für ihre verschiedenen Koordinatenmessgeräte. Seit 2001 setzt Linde Material Handling in einem standortübergreifenden System die Mess-Software CALYPSO von Carl Zeiss ein. Linde Material Handling (LMH) fertigt weltweit in zehn Werken Gabelstapler, Flurfahrzeuge und Hydraulikkomponenten. Einen Großteil der Komponenten stellt LMH selbst her – vom Fahrerschutzdach über gegossene Gegengewichte und hoch genauen Hydraulikteilen bis hin zu Zahnrädern. Aus diesem Grund sind die Messaufgaben und demzufolge die Bauarten der verwendeten Koordinatenmessgeräte unterschiedlich. Im Einsatz befinden sich für die verschiedenen Messaufgaben Koordinatenmessgeräte in Portal-, Horizontalarm- und Gelenkarm-Bauart.

FertigungsKMG

PortalKMG

Allen gemeinsam ist jedoch, dass sie mit der Mess-Software CALYPSO von Carl Zeiss betrieben werden. Einheitliche Strategie Während einer internen Prozessoptimierung wurde die Strategie entwickelt, bereits auf Basis der freigegebenen CAD-Daten die Messprogramme parallel zu der Fertigung zu erstellen. Die beste Lösung für diesen Anspruch bot CALYPSO von Carl Zeiss. Mit CALYPSO ist es möglich, die Messprogramme mit Hilfe der 3D-Modelle unerreicht schnell und zuverlässig zu programmieren. Momentan verwenden verschiedene Koordinatenmessgeräte in acht Werken weltweit die Mess-Software CALYPSO. Zukunftsfähiges System Mittlerweile verfügt LMH auch über fünf Offline-Plätze, auf denen Messprogramme erstellt werden. Die Koordinatenmessgeräte werden hierzu nicht benutzt. Somit dienen die Koordinatenmessgeräte nicht als Programmierstationen, sondern ihrem eigentlichen Zweck entsprechend als Messgeräte.

HorizontalarmKMG

GelenkarmKMG

Mess-Software CALYPSO von Carl Zeiss

Linde Material Handling Netzwerk

Bild 1: Systemstrategie von Linde Material Handling

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Statistische Auswertung in qsSTAT Datenverwaltung in allen Werken

Offline-Programmierplätze für CALYPSO in allen Werken

Messprogrammverwaltung in allen Werken

Bild 2-3: Triebwellen (oben) und Wälzfräser (unten) können zuverlässig mit CALYPSO gemessen werden.

Sämtliche Messprogramme werden zentral für alle Werke verwaltet. Sollte es zu Produktionsverlagerungen kommen, lassen sich die entsprechenden Messprogramme für die neuen Teile sofort abrufen. Aufgrund der einheitlichen Systemlandschaft bei LMH ist das sogar weltweit problemlos möglich. Weiterhin erstellt LMH statistische Auswertungen in qsSTAT und verwaltet diese zentral. Somit sind jederzeit Analysen von verschiedenen MessProtokollen und daraus die Ableitung von Trends in allen Werken möglich. Qualitätsänderungen sind schnell erkannt und schnell korrigiert. Ohne ein einheitliches zentrales System wäre das nicht möglich. Der nächste Schritt ist, die Messtechnik direkt in die Fertigung zu bringen. Hierzu ist bereits ein GageMax von Carl Zeiss bestellt.

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Fazit Inzwischen ist die Systemlandschaft von LMH fast vollständig und weltweit auf CALYPSO umgestellt. Durch die große Teile- und Messgerätevielfalt bei LMH können die Messtechniker die Funktionen von CALYPSO vollständig nutzen. „Das große Leistungsspektrum und die Anwendungsvielfalt von CALYPSO begeistern mich stets aufs Neue“, sagt Matthias Haida.

Bild 4: Stefan Reising misst eine Steuerbodenaufnahme mit Portalmessgerät PRISMO und CALYPSO.

Demzufolge stellt das Gesamtsystem bei Linde Material Handling einen zukunftsfähigen Ansatz mit Vorbildcharakter dar.

Matthias Haida Qualitätsmanagement, Linde Material Handling GmbH & Co. KG; Theodor Sannig Vertrieb, Carl Zeiss IMT GmbH

Bild 5: Thomas Bronnbauer bedient ein Gelenkarm-KMG und misst mit CALYPSO ein gegossenes Gegengewicht für einen Gabelstapler.

LMH Linde Material Handling (LMH) mit Hauptsitz in Aschaffenburg zählt zu den weltweit führenden Herstellern von Gabelstaplern und Lagertechnikgeräten. Gleichzeitig ist das Unternehmen einer der bedeutendsten Produzenten von Hydrostatik-Antrieben, die hauptsächlich in Bau-, Land- und Forstmaschinen sowie in LindeStaplern zum Einsatz kommen.

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Bild 6: Gerhard Fuchs misst mit einem Horizontalarmmessgerät von Carl Zeiss einen Fahrerschutzdach-Rahmen.

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Auditsicher mit Leitstand für Koordinatenmesstechnik

Ein Implantat-Leben lang Johannes Kelch

Ein Koordinatenmessgerät ist gut, mehrere Geräte sind besser, und ein integriertes, standortübergreifendes Gesamtsystem der Koordinatenmesstechnik ist mit Abstand am besten. Diese Erfahrung machte die CeramTec AG im Geschäftsbereich Medizintechnik, der Implantate zum Beispiel für künstliche Hüftgelenke produziert. Die CeramTec AG steuert, verwaltet und dokumentiert die Koordinatenmesstechnik jetzt mit dem Produkt Master Control Center von Carl Zeiss.

Bild 1: Während und nach der Fertigung werden die Kugelköpfe für künstliche Hüftgelenke zu 100 Prozent auf Maßhaltigkeit geprüft.

Seit 1995 sind bei dem auf Hochl ei s t u ng s ke ra mik s p e zia lis ie r t e n Unternehmen CeramTec AG im schwäbischen Plochingen Portalmessgeräte vom Typ PRISMO navigator bei der Herstellung von Implantaten in der Prozessmessung im Einsatz. Nach Abschluss des Fertigungsprozesses werden die Implantate – zum Beispiel Kugelköpfe und Pfanneneinsätze künstlicher Hüftgelenke – noch einmal zu 100 Prozent auf Maßhaltigkeit geprüft (Bild 1). Formabweichungen von mehr als fünf Mikrometern bei Kugelköpfen bzw. sieben Mikrometern bei Pfanneneinsätzen mit spiegelglatter Oberfläche führen zur Aussortierung – ein Hüftgelenk muss viele Jahre und Jahrzehnte im Körper seine Funktion

Bild 2: Die harten, stoßfesten Kugelköpfe und Pfanneneinsätze müssen einer Dauerbelastung standhalten.

erfüllen und darf nach einer aufwendigen Hüftoperation nicht verschleißen (Bild 2). Nur positive Worte findet der Produktionsleiter Medizintechnik Uwe Kemmer für die PRISMOMessmaschinen von ZEISS: „Wir sind hochzufrieden und würden keine andere Messmaschine kaufen. Unsere Koordinatenmessgeräte fallen quasi nie aus.“ In zehn Jahren habe es „von der Maschinenseite her“ nur höchst selten Störungen gegeben, so der Produktionsleiter. Mal sei ein Glasmaßstab locker geworden, mal ein Tastmesskopf durch Fehlbedienung, sonst habe es in den letzten zehn Jahren keine Probleme gegeben. Mit einer Anlagenverfügbarkeit von über 95 Prozent könne gerechnet werden, was im Maschinenbau außergewöhnlich sei. Kemmer führt die extrem hohe Ausfallsicherheit auch auf den regelmäßigen Wartungs- und Kalibrierzyklus von sechs Monaten zurück.

lich eingesetzte Mess-Software UMESS UX – ebenfalls von ZEISS. Diese Unixbasierte Lösung wird seit 2005 durch die höherwertigere CALYPSO-Software abgelöst, zur Jahresmitte 2006 waren nur noch fünf Unix-Rechner im Einsatz. Neben Vorteilen bei der Bedienung begründet Produktionsleiter Kemmer die Ablösung der Software auch mit dem Umstand, dass die erforderliche Hardware (Unix-Rechner) nicht mehr vom Hersteller der Rechner zu beziehen sei. CALYPSO ist der UMESS-Software zusätzlich überlegen, weil sich damit Messprogramme offline erstellen und pflegen lassen. Uwe Kemmer möchte erreichen, dass die KMG-Programmierer nicht mehr direkt an der Maschine die Programme mittels Teach-in erstellen. Messprogramme sollen künftig offline erstellt, geprüft, freigegeben und sodann jeweils bei Bedarf zur Ausführung in die Maschinen geladen werden.

Ähnlich große Freude wie die Messgeräte bereitete den Plochinger Implantat-Produzenten die ursprüng-

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Software-Module müssen umfangreiche Tests bestehen Größte Neuerung in der Ko ordinatenmesstechnik bei CeramTec war im Jahr 2005 die Einführung des Produkts CMM Master Control Center (CMM MCC), eines Software-Pakets von ZEISS. Das serverbasierte CMM MCC für Firmen-Intranets ist ein MultifunktionsProdukt, eine Art Leitstand mit KMG-Systemmanagement, Messprogrammverwaltung, Monitoringund Diagnosefunktionen sowie Dokumentenmanagement und Archivierung. Der Anlass für die Einführung: Das neue Produkt verwaltet die Messprogramme und erfüllt die strengen Bestimmungen der USGesundheitsbehörde (Food and Drug Administration, FDA) zu elektronischen Aufzeichnungen. CeramTec verfügt seit 2003 aufgrund eines hohen Qualitätsstandards für Implantate über eine Zulassung auf dem USMarkt. Nach dem Paragraph 21, Code

Bild 4: Informationsfluss der vollständigen Betriebs- und Maschinendatenerfassung von Messgeräten

of Federal Regulation CFR, Part 11 zu elektronischen Aufzeichnungen und Signaturen muss das Unternehmen über die gesamte Lebensdauer der Implantate (bis zu 30 Jahre) nachweisen können, welche Produkte wann mit welchen Mess programmen und Messmaschinen gemessen wurden

Bild 3: Der Implantat-Hersteller muss bis zu 30 Jahre lang nachweisen, welche Produkte wann und wie gemessen wurden.

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(Bild 3). Dafür stellt CMM MCC ein geeignetes Dokumentenmanagement bereit. Nach Gesprächen mit dem Hersteller ZEISS über die Möglichkeiten des Systems wurden im Herbst 2005 die ersten CMM-MCC-Module bei ZEISS gekauft und installiert. Während der ersten Tests der Software-Validierung waren noch einige kleinere Änderungen an der Messprogramm-Verwaltung notwendig, um die US-amerikanischen Anforderungen an „electronic records“ exakt erfüllen zu können. CeramTec bat ZEISS, durch eine Reihe von definierten „Test szenarien“ die Änderungen durchzuspielen und die Software zu validieren. Das ließen sich die ZEISS Ingenieure und Informatiker nicht zweimal sagen. ZEISS reagierte auf die Änderungswünsche aus Plochingen sehr rasch und erfüllte sämtliche Anforderungen „innerhalb von drei Monaten“, betont Kemmer. Pilotanwender CeramTec sieht sich nach den Korrekturen an der CMM-MCC-Software genauso in der Lage, bei anstehenden Audits die Messprogramme für jede einzelne

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KMG 4 (Prismo Accept)

Bild 5-7: Verwaltung der Prüfpläne und der Betriebsdaten

Bild 8: Produktionsleiter Uwe Kemmer freut sich über die Leistungsfähigkeit von CMMMCC.

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Messmaschine nachzuweisen, wie bisher auf Basis einer papierbasierten Dokumentation. Künftig werden die Rahmenrichtlinien der EU und das deutsche Medizinproduktegesetz im Gefolge der US-amerikanischen Regulierung die Anforderungen an die Qualitätssicherung und Dokumentation weiter verschärfen.

Marktredwitzer Messtechniker heute nur ein Messprogramm aufrufen und in ihre KMG vom Typ PRISMO navigator laden. CMM MCC sichert dabei standortübergreifend die Verwendung identischer Messprogramme. Im Vergleich dazu musste bisher aufwendig geprüft werden, ob auf allen Messmaschinen die Messprogramme identisch sind.

Messmaschinen arbeiten jetzt mit identischen Programmen

Mit den Modulen Betriebsdatenerfassung und Onboard-Diagnostics des CMM MCC lässt sich zudem schnell die Ursache von Störungen finden. Uwe Kemmer kann nach dem Ausfall eines KMG an seinem Laptop zum Beispiel den exakten Zeitpunkt, die Geschwindigkeit und die Auslenkung des Messkopfsystems zum Zeitpunkt einer Kollision erkennen. Er ist daher in der Lage, telefonisch den Technikern von ZEISS wichtige Informationen mit auf den Weg zu geben und darauf hin-

Das Produkt CMM MCC verschafft einem Hersteller zusätzlich einen entscheidenden Vorteil, wenn er an verschiedenen Orten produziert. Im Oktober 2005 eröffnete CeramTec im oberfränkischen Marktredwitz eine zweite Hightech-Fabrik, in der medizintechnische Produkte hergestellt werden. Über eine Standleitung können die

zuweisen, dass ein Taster beschädigt wurde und ersetzt werden muss. Wenn dann die ZEISS-Mitarbeiter ankommen, müssen sie in der Diagnose nicht mehr bei null anfangen. Zudem entfallen unnötige Fahrten zur Ersatzteilbeschaffung, wie sie sonst notwendig sind. Uwe Kemmer kann nun mit CMM MCC auch vom Standort Plochingen aus die Erstdiagnose an einem ausgefallenen KMG in Marktredwitz vornehmen – was besonders hilfreich ist, wenn vor Ort kein ausgewiesener Messtechnik-Experte arbeitet. Bestellt hat CeramTec bei ZEISS zusätzlich das CMM-MCC-Modul, das Messprotokolle speichert, verwaltet und auswertet. Für die Zukunft angedacht sind ferner „elektronische Logbücher“, die Wartung, Reinigung und Reparatur der einzelnen Messma schinen dokumentieren.

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Ein Implantat-Leben lang

Bild 9-10: Anzeige und Auswertung der Messprotokolle in der Messpro-Datenbank

Was heute noch handschriftlich in ein „Schreibheft“ eingetragen wird, soll künftig in elektronischer Form verwaltet werden. CeramTec wird nach derzeitigem Stand der Planung zumindest ein Feature des CMM-MCC-Software-Pakets nicht nutzen: Die Datenarchivierung ist für das Unternehmen kein Thema, weil hierfür bereits ein CAQ-System genutzt wird. Erstveröffentlichung in QZ 51 (2006) 12, Carl Hanser Verlag, München

Johannes Kelch Freier Wirtschaftsjournalist, München

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CeramTec AG Die CeramTec AG mit Hauptsitz im schwäbischen Plochingen ist ein Hersteller, der sich auf Hightech-Produkte der Hochleistungskeramik spezialisiert hat. Das Unternehmen versteht sich als „Pionier bei der Konzeption neuer Lösungen für immer breitere und anspruchsvollere Einsatzbereiche der Keramik“. Typisch für die neuartigen Materialien, die mit herkömmlichem Porzellan so gut wie nichts gemein haben, sind herausragende Materialeigenschaften wie Härte, Stoßfestigkeit und geringer Abrieb auch bei Dauerbelastung. Die acht Geschäftsbereiche des Unternehmens sind in den Branchen Automobilbau,

Elektronik, Ma schinen- und Gerätebau sowie Medizintechnik tätig. Produkte des Unternehmens sind allgegenwärtig, aber meist „unsichtbar und unverzichtbar“, zum Beispiel wichtige Teile für leicht drehbare Einhebel-Mischarmaturen oder energiesparende Common-RailDieseleinspritzpumpen. Im stark wachsenden Geschäftsfeld Medizintechnik produziert CeramTec unter anderem Implantate für künstliche Hüftund Kniegelenke sowie den Bandscheibenersatz. Weltweit wurden bereits über vier Millionen Hüftgelenke aus der CeramTecProduktion implantiert, das entspricht rund 75 Prozent aller eingesetzten Keramikkomponenten.

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„Pro Fahrzeugtyp mehrere tausend Merkmale und mehrere hundert Messblätter…“

πpiWeb: Entwicklung mit DaimlerChrysler Christina Scheible

Aus einer Entwicklungspartnerschaft und einem gemeinsamen Projekt ist das QualitätsdatenManagement-System ÖWeb mit der Qualitätsdatenbank QDB zur Prozessüberwachung entstanden. Das Werk von DaimlerChrysler in Sindelfingen, die DaimlerChrysler Forschung Ulm, Excellent Solutions in Ulm und das Carl Zeiss Innovationszentrum für Messtechnik in Dresden waren an dieser Entwicklung beteiligt. Welche Erfahrungen hat DaimlerChrysler gemacht und welche zukünftigen Anwendungen sind in der Entwicklung? Diese Fragen werden im folgenden Interview mit Mitarbeitern von DaimlerChrysler erörtert. CZ IMT: Welche Erwartungen und Ziele haben Sie mit dem gemeinsamen Projekt verbunden? Ebner: Mit ÖWeb versprechen wir uns eine wesentliche Effizienzsteigerung bei der Vorbereitung der Messberichte und beim späteren Änderungsmanagement. Wir erwarten auch ein Mehr an Funktionalität, speziell im Bereich der Statistik oder in der Dokumentation der Historie.

Bild 1: Herr Fillinger, DaimlerChrysler, erstellt einen ÖWeb Report.

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Lelke: Wir forderten eine einfache Bedienung der Software: Sie muss schnell zu erlernen ein – umfangreiche Schulungen sollen nicht notwendig sein. Knauer: Ein weiteres Ziel war die Fehlerfreiheit bei der Erstellung der Messberichte. Das bisherige System war von sehr vielen händischen Eingaben abhängig. Diese haben wir uns bei der Neukonzeption einfach dadurch erspart, dass wir rechner generierte und dadurch nahezu fehlerfreie Daten weiter verwenden können. Das heißt ein DV-gestützter Prozess vom CADSystem bis zum Auswertesystem ohne irgendwelche „Medienbrüche“. CZ IMT: Welche Umstände haben Sie veranlasst diese Entwicklung mit voran zu treiben? Knauer: Unser bisheriges System stand nicht mehr zur Verfügung und da wir mit neuen Technologien Schritt halten wollten, haben wir eine neue Entwicklung gestartet. Nach einer Ausschreibung zwischen mehrer en Anbietern, haben wir uns für die Partnerschaft mit Carl Zeiss entschieden

Info Wir sprachen mit folgenden Mitarbeitern von DaimlerChrysler im Werk Sindelfingen: • Bernd Ebner von der Messtechnik, zuständig für das Team Messplanung und Messvorbereitung Rohbau • Andreas Lelke, zuständig für die Messplanung von Neutypen • Dr. Martin Knauer von der Messtechnik, zuständig für das Team Serienmesstechnik im Rohbau • Hans Ramsperger von der Produktions- und Werkstofftechnik, zuständig für die Einführung neuer Technologien ins Werk • Helmut Ludt von der Messtechnik, zuständig für das Team Messtechnik Fertigfahrzeuge und Montageteile CZ IMT: Welche technologischen Vorteile hat ÒWeb für Sie? Ramsperger: Hinsichtlich Technologie sehe ich einfach das modulare Softwarekonzept mit modernen Standards. Ein weiterer wichtiger Aspekt sind standardisierte Schnittstellen wie z.B. eine Standardschnittstelle zwischen Datenbank und Anwendungssoftware, ein neues Grafikformat, der so genannte „MIBA-Standard“ (Metainformation Bild und Ansicht) und einheitliche Formate der Prüfberichte Ebner: Durch die Architektur des Systems, das die Datenbank QDB und Applikation ÖWeb sauber trennt, können wir zukünftig mit weiteren Anwendungen über eine offene Schnittstelle auf unsere Datenbank zuzugreifen. Beispielsweise um mit Analysetools Dinge wie Trends oder Ausreißer erkennen zu können, d.h. die QDB bietet die Möglichkeit weitere Applikationen anderer Hersteller einfach anschließen zu können. Knauer: Was wir außerdem als vorteilhaft erachten, ist die sau-

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bere Trennung in drei verschiedene Anwendungsmodule: den ÖWeb REPORTER, den ÖWeb PLANNER und den ÖWeb MONITOR. Dies erlaubt je nach Anwendungs- oder Bedienzweck eine unterschiedliche Herangehensweise an das System. CZ IMT: Können Sie uns anhand von Beispielen verdeutlichen, wo Sie durch ÒWeb einen Hub hinsichtlich Effizienzsteigerung oder Qualitätsverbesserung erreichen können? Ebner: Wir betrachten pro Karosserie im Serienprozess über tausend Merkmale und mehrere hundert Messblätter pro Fahrzeugtyp: Daran erkennt man natürlich den Aufwand der darin steckt, die Daten alle sicher in der Datenbank einzubinden und zu visualisieren. Mit einem nach unseren Bedürfnissen ausgerichteten System können wir daher ein großes Rationalisierungspotenzial erschließen. Ein weiteres Beispiel: Im Rahmen einer Pilotanwendung haben wir einen Mitarbeiter ohne Schulung – nur mit einer Unterweisung – mit der Erstellung von Reports beauftragt. Innerhalb kurzer Zeit war er in der Lage diese fehlerfrei aufzubauen. Das ist eigentlich schon ein gutes Indiz dafür, dass wir mit relativ wenig Schulung sehr schnell, sehr effizient arbeiten können. CZ IMT: Wo liegen die Vorteile aus Sicht der Anwender? Ramsperger: Von der Arbeitsweise her ist es ganz wichtig, dass die Anwender direkt in die Entwicklung einbezogen werden, damit ihre Anforderungen – auch Kleinigkeiten – möglichst schnell umgesetzt werden. Das kann im Einzelfall ein Bedienfeld an der richtigen Stelle sein oder eine Aktion, die mit einer einfachen Tastenkombination durchgeführt werden kann, das spart dann sehr viel Zeit. Lelke: Ein großer Vorteil sind die automatischen Verknüpfungen der Merkmale auf den Messblättern, d.h.

Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

Bild 2: Schematische Darstellung des Lieferanten-Portals von DaimlerChrysler. Der Lieferant kann direkt durch ein Web-Portal seine Prüfdaten in die Datenbank von DaimlerChrysler einstellen.

Projekt Lieferantenportal Lieferant

Portal

Messergebnisse

Ergebnisrückmeldung

ich mache dort keine Fehler mehr! Auch die Verwendung der MIBA-Grafiken aus unserem CAD-System CATIA ist ein riesiger Vorteil, der uns sicherlich zeitlich und qualitativ nach vorne bringt. Es ist dabei möglich, einen automatischen Zeiger vom Messkästchen zur richtigen Stelle am Bild des gemessenen Bauteils zu erstellen. CZ IMT: Welche Ziele möchte DaimlerChrysler hinsichtlich Standar disierung des Quali tätsdatenmanagement und der Prozesskontrolle erreichen? Ludt: Die Integration der Lieferanten in die Prüf- und Dokumentationswelt der Automobilbauer ist eigentlich die logische Konsequenz unserer heutigen Arbeitsteilung. Die Chancen, die uns eine internetbasierte Zusammenarbeit im Bereich der Prüftechnik bietet, sind heute kaum erschlossen. Das Internet eröffnet uns die Chance, unsere Prüf- und Fehlermanagementprozesse zeitaktuell zu vernetzen. Fehler können so präventiv, d.h. bevor sich fehlerhafte Teile am Band bemerkbar machen, erkannt und abgestellt werden. Hierdurch erhalten wir einen zusätzlichen Stellhebel, um den Nacharbeitsaufwand in unseren Prozessketten weiter zu reduzieren.

Monitoring Lieferantenqualität

CZ IMT: Wie sieht die Fabrik von Morgen aus und welchen Beitrag kann ein System wie ÒWeb dazu leisten? Knauer: Produktion in der Zukunft wird natürlich durch höhere Effizienz und schnellere Abläufe gekennzeichnet sein. Da Serienanläufe in immer kleineren Zeiträumen bewerkstelligt werden, müssen wir dem natürlich auch mit unseren technischen Systemen Rechnung tragen, d. h. Messvorbereitungen, die sich über mehrere Monate hingezogen haben, werden der Vergangenheit angehören! Ebner: Eine Idee ist, eine Qualitätsdatenbank zu haben, in die alle Informationen über die Geometrie des Fahrzeuges gesteckt werden. Als erstes Ziel wollen wir Karosseriedaten und Montageteildaten aus der eigenen Fertigung und von den Lieferanten zusammen auf eine Datenbank bringen. Diese jederzeit mit gleicher Systematik nach einem einheitlichen Standard darzustellen, ist schon ein großer Schritt in die richtige Richtung. CZ IMT: Vielen Dank für das Interview.

Dipl.-Ing. (FH) Christina Scheible Produktmanagerin ÖWeb, Carl Zeiss IMT GmbH

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Formmessung auf Koordinatenmessgeräten Horst Lang, Karl Schepperle, Tobias Brandstetter

Bei der Festo AG in Esslingen und St. Ingbert werden in hochmodernen Fertigungsanlagen Produkte und Systeme für die Automatisierung produziert. Bei der modernen „Production on demand“ werden 25.000 Katalogprodukte in hunderttausend Varianten kundenindividuell gefertigt, bei höchster Qualität und Präzision. Neben der Maßhaltigkeit von Längen ist auch die Formgenauigkeit ein wichtiger Messwert bei der Herstellung der Produkte. Aus diesem Ansatz heraus wird untersucht, inwieweit die vorhandenen Koordinatenmessgeräte (KMG) auch zur Formmessung eingesetzt werden können. Horst Lang von Festo verspricht sich davon eine Zeitersparnis und eine Vereinfachung des Messablaufs.

Warum Formmessung auf KMG?

Bild 1: Technologiecenter von Festo in Esslingen

Durch die Einführung und Weiterentwicklung der Scanning-Technologie für Koordinatenmessgeräte (KMG) sind die Grundvoraussetzungen geschaf-

fen, um Aussagen über die Form von Werkstücken zu treffen. Bisher waren dazu ausschließlich spe zielle Formmessgeräte in der Lage.

ein Werkstück nur ein Messprotokoll mit einheitlicher Aussage und gleichen Bezügen für die zu korrigierenden Werte zur Verfügung steht.

Aktuelle Mess-Software, wie zum Beispiel CALYPSO von Carl Zeiss, ermöglicht einfaches Messen von Regelgeometrien. Zusammen mit der Scanning-Technologie sind aussagekräftige Formmessungen mit KMG grundsätzlich möglich geworden.

Voraussetzungen

Formmessungen auf KMG bieten den Vorteil einer ganzheitlichen Aussage in einem Messablauf. Die Messung von Maß, Lage und Form erfolgt in einem Durchgang auf einem Messgerät. Mehrfachmessungen auf verschiedenen Messgeräten entfallen. Dies bedeutet eine erhebliche Zeitersparnis sowie die Reduzierung von Messfehlern. Für die Fertigung wirkt sich dies in einer Reduzierung der Rüst- und Stillstandszeiten aus. Das Warten auf ein Messergebnis von anderen Systemen entfällt. Weiterhin werden die Korrekturabläufe optimiert, da für

Eine nachgewiesene Prozessfähigkeit der Fertigung ist Voraussetzung für eine sinnvolle Formmessung auf KMG. Die zum Einsatz kommenden Tastersysteme werden wie üblich kalibriert. Die mechanischen Eigenschaften oft komplexer Tastersysteme (Biegung, Torsion, etc.) werden durch eine automatische Kalibrierung eliminiert. Die Formmessung auf dem Messgerät selbst wird anhand einer MasterMessung verifiziert. Die Formabweichung des „KalibrierNormals“ wird auf höchst präzisen Spezial-Formmessgeräten ermittelt und zum Vergleich herangezogen. Nach der größtmöglich erzielbaren Übereinstimmung ist mit dem KMG eine zuverlässige und reproduzierbare Formmessung gegeben. Die Tastersysteme des KMG werden entsprechend der Nutzung an einem Standardbezugsnormal und zusätzlich an dem Form-Normal regelmäßig per CNC-Ablauf rekalibriert. Dabei ist auch auf mögliche Beschädigungen der Tastkugel zu achten. Ziel Kurze Messzeiten mit hohem Aussagewert für die Fertigungsprozess überwachung lassen sich nur ereichen, indem die sehr komplexen Messabläufe automatisiert und standardisiert werden. Dies geschieht, indem man möglichst alle relevanten Messaufgaben in einem Messprogramm auf einem Messgerät durchführt. Dadurch werden die Messabläufe vereinfacht und der Einsatz der Werkerselbstprüfung

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Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

Rondcom 44

PRISMO 7 HTG

∆ (Delta)

4,2 3,0

0,1 0,5

18,5 21,8

1,9 0,6

Bild 2: PRISMO 7 HTG ist geringfügig ungenauer und langsamer als Rondcom 44.

Rundheit Durchschnittsmesswert aus 6 Merkmalen

Teil 1 Teil 2

4,1 3,5 Koaxialität

Durchschnittsmesswert aus 4 Merkmalen

Teil 1 Teil 2

16,6 22,4 (Werte in μm)

Rondcom 44 Reine Messdauer: Messdauer inkl. Handling CNC-Programm: Messdauer inkl. Handling bei manueller Auswertung:

erleichtert. Zudem müssen sich die Messtechniker nicht mit verschiedenen Messprogrammen und -systemen auseinandersetzen. Relativ einfach und schnell können Aussagen zum Prozesszustand und exakte Vorgaben zur Prozesskorrektur gemacht werden.

3,5 7 12,5

PRISMO 7 HTG Reine Messdauer: Messdauer inkl. Handling bei CNC-Programm: Messdauer inkl. Handling bei manueller Auswertung:

einschließlich Rundheit und Koaxialität, in einem Messablauf gemessen werden. Alle Ergebnisse werden in einem Messprotokoll mit allen fertigungsrelevanten Toleranzinformationen dargestellt.

Carl Zeiss/Accretech Rondcom 44 ist ein rei nes Formmess gerät und ermöglicht Rundheits- und Koaxialitätsmessungen. PRISMO 7 HTG von Carl Zeiss ist ein Koordinatenmessgerät der Oberklasse. Mit diesem Gerät lassen sich vorwiegend sehr genaue Längenmessungen durchführen. Wie erwartet zeigt der Vergleich, dass das Koordinatenmessgerät PRISMO für die reine Formmessung geringfügig ungenauer und etwas langsamer als das Formmessgerät Rondcom ist. Bei Berücksichtigung der Nebenzeiten würde jedoch der Messzeitvergleich eher zu Gunsten für das Koordinatenmessgerät ausfallen. Gegenüber dem Formmessgerät verfügt das Koordinatenmessgerät weiterhin über eine umfangreichere MessSoftware. Mit ihr können 47 Merkmale,

Innovation SPEZIAL Messtechnik 9, 2007

Für Grundlagenuntersuchungen und hochgenaue Einzelmessungen aus nicht bekannten Prozessen sollten jedoch auch weiterhin Formmessgeräte eingesetzt werden. Horst Lang

Fazit Vergleich Rondcom 44 und PRISMO 7 HTG

5,5 8 -

Strategische Mess- und Prüftechnik Konzern, Festo AG;

Abhängig vom Anwendungsfall und der geforderten Genauigkeit lassen sich mit PRISMO Formmessergebnisse erzielen, die denen traditioneller Formmessgeräte kaum nachstehen. Für die Serienüberwachung bei bekannten und fähigen Prozessen bieten Koordinatenmessgeräte deutliche Vorteile. Dadurch, dass auf einem KMG in einem Ablauf auch andere Messungen durchgeführt werden können, bietet es für die Serienüberwachung gegenüber reinen Formmessgeräten eine erhebliche Zeitersparnis. Das Koordinatenmessgerät muss j e d o c h e i n a u s re i c h e n d h o h e s Potenzial an Genauigkeit aufweisen, um eine trendhafte Abweichung bei Formmessungen feststellen zu können. Das Koordinatenmessgerät PRISMO von Carl Zeiss verfügt über dieses Potenzial.

Dipl.-Ing. (FH) Karl Schepperle Sensorentwicklung, Carl Zeiss IMT GmbH; Dipl.-Ing. (FH) Tobias Brandstetter Marketing/Geschäftsstrategie, Carl Zeiss IMT GmbH

Festo Mit rund 100 Produktneuheiten pro Jahr und 2.800 Patenten weltweit liefert Festo Impulse für höchste Produktivität in der Automatisierung. Für dieses Ziel engagieren sich 12.000 Mitarbeiter in 176 Ländern für mehr als 300.000 Kunden weltweit. Pneumatische und elektrische Automatisierungstechnik von Festo steht für Innovationen in der Fabrik- und Prozessautomatisierung. Der Bereich Didactic schafft Qualifikation durch nachhaltige Aus- und Weiterbildung. http://www.festo.com

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Vo n A nw e n d e r n f ü r A nw e n d e r

Messgerät statt Messvorrichtungen: Eine Alternative die Kosten senkt Herbert Hahn

Bild 1: Messvorrichtung mit Werkstück und Einstellmeister

Messvorrichtungen hatten in der Vergangenheit einen festen Platz in Ihrer Fertigungskontrolle. Bei hohen Werkstückmengen und nur wenigen Prüfmerkmalen leisten sie durchaus gute Dienste. Wie reagieren Sie jedoch auf die Forderung Ihrer Auftraggeber, künftig hohe Stückzahlen eines Werkstücks durch geringere Losgrößen mit jeweils kleinen Konstruktionsänderungen zu ersetzen?

WiederholSerienprüfungen Anzahl Prüfmerkmale

Natürlich können Sie jederzeit An zahl oder Komplexität der Messvorrichtungen für das betroffene Werkstück und seine Varianten erhöhen. Doch stellt sich die Frage, ob die damit einhergehende Kostensteigerung auch auf lange Sicht wirtschaftlich ist. In der Tabelle 1 finden Sie die wichtigsten Kriterien, mit denen Sie Ihre Anwendungsfälle leicht selbst überprüfen können. Dabei wird schnell deutlich: Der Einsatz moderner, werkstattorientierter Koordinatenmessgeräte (KMG) ist sehr oft sinnvoller als die Verwendung herkömmlicher Messvorrichtungen.

Reduzieren Sie Kosten: Ein Koordinatenmessgerät ersetzt viele unrentable Messvorrichtungen Änderungen am Werkstück führen in der Regel zu erheblichen Kosten, weil sowohl Messvorrichtung als auch Einstellmeister geändert oder neu gebaut werden müssen. Diese Kosten entfallen zum größten Teil, wenn Sie stattdessen ein werkstattorientiertes Koordinatenmessgerät einsetzen. Damit ändern Sie einfach das Messprogramm – wenn Sie wollen auch extern. So können Sie mit ganz geringem

Einzelprüfung

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10

1-10

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5

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5

5

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10 -100

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5

5

5

5

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1.000 -10.000

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>400mm* 400mm

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1/Jahr

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