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Keyence

Bildgeführtes 3D-Koordinatenmessgerät spart Zeit

| Autor/ Redakteur: Kathrin Emmert / Frauke Finus

Stanzspezialist Eduard Kronenberg konstruiert und baut seine Werkzeuge selbst. Hier ist es wichtig, dass die Maße der Werkzeugplatten stimmen, sonst kann es im Extremfall zum Werkzeugbruch kommen. Mit einem bildgeführten 3D-Koordinatenmessgerät von Keyence spart der Auftragsfertiger bei der Qualitätsüberprüfung jetzt mehrere Stunden Zeit ein.

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Das 3D-Koordinatenmessgerät von Keyence im Einsatz bei Eduard Kronenberg.
Das 3D-Koordinatenmessgerät von Keyence im Einsatz bei Eduard Kronenberg.
( Bild: Keyence )

Bis zu 700 Mio. Stanzteile verlassen jedes Jahr die Fabrik von Eduard Kronenberg in Haan. Gefertigt werden Teile für die Glas- und Fensterindustrie sowie für den Automotive-Sektor. Eine zentrale Rolle spielt dabei der unternehmenseigene Werkzeug- und Formenbau, der alle Werkzeuge fertigt – ganz gleich, ob sie auf Stanz- oder Spritzgießmaschinen zum Einsatz kommen. Durchschnittlich 60 Werkzeuggrundgestelle, auf denen mehrere Umbausätze zum Einsatz kommen können, baut der Werkzeugbau jährlich.

„Wir haben im Werkzeugbau eine hohe Fertigungstiefe, beginnend mit der Entwicklung und Konstruktion. Lediglich das Erodieren und Härten der Teile kaufen wir als Dienstleistung zu – und die Qualität dieser Teile müssen wir im Wareneingang sicherstellen“, erklärt Axel Bonow, Leiter des Qualitätsmanagements. „Wenn die Maße der Werkzeugplatten nicht stimmen, kann es im Extremfall zum Bruch des Werkzeugs kommen. Oder aber Schnittelemente passen nicht richtig hinein, sodass man die Werkzeugplatte zurückschicken muss. Dies alles kostet viel Zeit, weshalb wir großen Wert auf Messungen in der Eingangskontrolle legen.“

Messergebnisse liegen bereits nach 15 Minuten vor

Die Messungen im Wareneingang kosteten in der Vergangenheit allerdings auch viel Zeit: Die Werkzeugplatten mussten im klimatisierten Messraum auf 3D-Koordinatenmessgeräte aufgespannt und die entsprechenden Messprogramme erstellt werden – und dann dauerte es rund 45 Minuten, bis durchschnittlich 60 Merkmale gemessen waren. Insgesamt war ein Kollege aus der Messtechnik mit einer Platte zwei bis drei Stunden beschäftigt. „Wir waren schon lange auf der Suche nach einer schnelleren Messtechnik-Alternative. Denn im Prinzip verfolgen wir das Konzept der Werkerselbstkontrolle“, so Bonow. Er hat deshalb in den vergangenen Jahren die verschiedensten Lösungen auf ihre Tauglichkeit für diese Anwendung hin überprüft.

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Beim japanischen Messtechnikhersteller Keyence bezieht Kronenberg bereits digitale Messprojektoren, die für die stichprobenartige Überprüfung der gestanzten Metallbauteile für die Werkerselbstkontrolle in der Fertigung stehen. Sie funktionieren ganz einfach nach dem Prinzip „Teil auflegen, Knopf drücken, Ergebnis“. Der Besuch eines Vertreters von Keyence brachte schließlich die Wende: Er berichtete von einem neuartigen, kompakten und leicht zu bedienenden 3D-Koordinatenmessgerät. „Ein Versuch war mir dies auf alle Fälle wert, zumal ich von der intuitiven Bedienung der Keyence-Geräte überzeugt bin“, sagt Bonow. „Dass wir der erste Anwender in Europa wären, bereitete mir keine Kopfschmerzen.“ Kurze Zeit später kam ein Experte von Keyence mit einem XM-Testgerät vorbei. „Die kompakte Form und die leichte Bedienbarkeit fielen mir dabei gleich ins Auge“, erinnert sich der Leiter des Qualitätsmanagements. Doch erfüllt es die Anforderungen bei der Vermessung der Werkzeugplatten? Der Aha-Effekt stellte sich ein, als man das Gerät zur Vorführung in den Werkzeugbau trug: Die Mitarbeiter berichteten dort von einem Werkzeug, das Probleme bereitete. Messungen mit einem Höhentaster hatten aber keine Auffälligkeiten gezeigt. Das XM brachte schnell die Gewissheit, dass verschiedene Abstände auf der Werkzeugplatte nicht zueinander passten. „Damit war sofort klar, dass wir das XM brauchten“, so Bonow. „Verblüffend war dabei, dass die Messergebnisse bereits nach 15 Minuten vorlagen. Diese Zeit brauchten wir früher alleine für ein Merkmal.“ Dies liegt vor allem am Prinzip, das Keyence als bildgeführte 3D-Koordinatenmesstechnik bezeichnet: Mit einer kleinen Kamera im frei beweglichen Messtaster wird zunächst ein Foto vom Bauteil geschossen. Anhand dieses Fotos generiert das Gerät bei der Abtastung des Messobjekts die gewünschten Geometrien, die dann auch gleichzeitig gemessen werden. Es handelt sich dabei um eine Form von Augmented Reality, denn der Anwender kann den Messtaster im Bildmenü während der Antastung des Messobjekts im Auge behalten. Aufgrund von vordefinierten Toleranzen kann unmittelbar nach der Messung eine IO/NIO-Bewertung durch das Messgerät vorgenommen werden.

Keine jährliche Wartung und Kalibrierung nötig

„Das XM ist wirklich bedienerfreundlich, das kann nach einer kurzen Einweisung jeder verstehen“, freut sich Bonow. Positiv ist für Bonow auch, dass das XM im Gegensatz zu traditionellen 3D-Koordinatenmessgeräten nicht mindestens einmal im Jahr gewartet und kalibriert werden muss. Dies ist möglich, da das XM ohne bewegte mechanische Teile auskommt. Außerdem ist es flexibel einsetzbar – auch ohne Klimatisierung. Mehrere Mitarbeiter aus dem Werkzeugbau nutzen die neue Messtechnik intensiv – zumal sie ihnen eine deutliche Zeitersparnis bringt: Statt zwei Stunden benötigen sie für die Messung einer Werkzeugplatte heute nur noch eine knappe halbe Stunde.

„Jetzt sind wir im Wareneingang in der Lage, deutlich schneller zu arbeiten als früher. Die Reduktion der Messzeit ist das wertvollste für unser Unternehmen“, betont Bonow. „Hinzu kommt, dass die Messergebnisse heute reproduzierbar sind – ganz gleich, wer mit dem Gerät arbeitet.“

Keyence auf der Euroblech: Halle 15, Stand D04

Weitere Meldungen zur Euroblech finden Sie in unserem Special.

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