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Koordinatenmesstechnik: Qualitätssicherung mit verschiedenen Verfahren

In der Fertigung von Werkstücken spielt die Koordinatenmesstechnik eine wichtige Rolle für die Qualitätssicherung. Das gilt allerdings auch schon vorher in der Produktentwicklung. Wir haben uns unterschiedliche Verfahren der Koordinatenmesstechnik wie die optische und taktile Antastung genauer angesehen und stellen ihre Anwendungsbereiche vor.

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Koordinatenmesstechnik für die Qualitätssicherung

Die Koordinatenmesstechnik ist ein Verfahren der Fertigungsmesstechnik und kommt beispielsweise bei der Erstmusterprüfung, Lohnmessung und Serienprüfung zum Einsatz. Bei der Koordinatenmesstechnik wird die Oberfläche eines Werkstücks mit geeigneter Messtechnik durch Sensoren punkteweise erfasst. Anhand dieser gemessenen Koordinatenwerten lassen sich Parameter berechnen, welche anschließend zu einer idealisierten Beschreibung der Werkstückoberfläche genutzt werden. Diese Daten können im nächsten Schritt mit den Vorgaben des Konstrukteurs verglichen und auf Übereinstimmung hin überprüft werden.

Sollte es statt zur vollständigen Übereinstimmung zu Abweichungen zwischen der Vorgabe und dem Werkstück kommen, lassen sich daraus Rückschlüsse für eine Optimierung ziehen. Auf diese Weise ist eine absolut zuverlässige Qualitätssicherung schon während der Entwicklung und später im Fertigungsprozess möglich. Eine normgerechte Bestimmung von Parametern wie den Maßen, Abständen, Winkeln, Lagebeziehungen und Formabweichungen ist mit moderner Koordinatenmesstechnik schnell, präzise und mit geringem Aufwand umsetzbar.

Industriebetriebe nutzen für die Qualitätssicherung häufig eigene Koordinatenmesstechnik. Diese kann bei einem temporär höheren Arbeitsaufkommen jedoch an die Grenze ihrer maximalen Auslastung stoßen. In solchen Fällen wird von Unternehmen vielfach auf externe Anbieter zurückgegriffen. Diese bieten neben hochmoderner Koordinatenmesstechnik auch Fachkräfte zur Auswertung der erhaltenen Daten an. Dadurch lässt sich die Qualitätssicherung bei der Erstmusterprüfung oder Serienprüfung auslagern und selbst bei hoher Auslastung im eigenen Unternehmen termingerecht durchführen.

Wird Koordinatenmesstechnik nur gelegentlich benötigt, ist die Anschaffung eigener Messtechnik und die Bereitstellung von Fachkräften zu deren Nutzung für viele Unternehmen nicht wirtschaftlich. Auch in solchen Fällen kann auf externe Anbieter zurückgegriffen werden.

Verschiedene Verfahren der Koordinatenmesstechnik

Wird die Koordinatenmesstechnik zur Qualitätssicherung eingesetzt, kann das mit unterschiedlichen Verfahren erfolgen. Neben taktilen Koordinatenmessmaschinen werden auch Messmikroskope und die 3D-Koordinatenmesstechnik verwendet. Bei der mechanischen oder taktilen Antastung werden für Messkopfsysteme taktile Sensoren verwendet. Die Messtaster ermitteln die Ebenheit, Rundheit, Geradheit oder Zylindrizität und messen zudem Linien und Flächen. Aus diesen Daten lassen sich anschließend Informationen zu Winkeln, Symmetrien und Parallelität ableiten. Die Koordinatenmesstechnik mit taktilen Koordinatenmessmaschinen liefert äußert präzise Ergebnisse.

Aufgrund dieser hohen Präzision kommt sie beispielsweise bei Fahrzeugkarosserien, Turbinen und der Werkzeugtechnik zum Einsatz. Sie ist jedoch universell auch in anderen Bereichen der Industrie anwendbar. Für eine berührungslose Antastung an das Werkstück werden unter anderem optische Sensoren verwendet. Zu den optischen Abstandssensoren gehören zum Beispiel Triangulationssensoren und Konfokalsensoren. Inzwischen werden jedoch auch Koordinatenmessgeräte hergestellt, in denen sich mehrere unterschiedliche Sensoren befinden. Daraus ergibt sich eine hohe Universalität der Multisensorkoordinatenmessgeräte, welche viele Anwendungsbereiche und Anforderungen abdecken.

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