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Effiziente Qualitätssicherung durch optische Prüfsysteme

| Autor/ Redakteur: Ralf V. Schüler / Frauke Finus

Optische Prüfsysteme helfen an vielen Stellen der Prozesskette bei einer Qualitätssicherung. Beispielsweise werden Systeme zur Spaltbandbreitenmessung genauso wie jene zur Säbelmessung von Blechstreifen oder die Erkennung von Ausbrüchen und Verschleißprüfung in Rundmessern eingesetzt. Ziel ist die optische, berührungslose Erfassung von Prüfmerkmalen und deren anschließende präzise, applikationsspezifische Auswertung sowie Dokumentation.

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Messtisch für Breite und Säbel.
Messtisch für Breite und Säbel.
( Bild: Imess )

Mit einer Genauigkeit von Faktor 10 besser als die Produkttoleranz ist die Spaltbandbreitenmessung SW von Imess das fähige Messmittel für den zertifizierten Betrieb. Die Systemgenauigkeit beträgt ± 0,01 mm. Dadurch wird für Toleranzen von 0,1 mm ein Fähigkeitsindex Cg größer der typischerweise geforderten 1,67 erreicht. Zum Nachweis dient ein DAkkS-zertifiziertes Kaliber.

Die Produktserie bietet diverse Lösungen zur Breitenmessung von Spaltbändern. Flexibel werden die Systeme an die Anforderungen des Anwenders und der Einbausituation vor Ort angepasst. Die entsprechende SW-Variante wird nach kundenspezifischen Anforderungen integriert, um die Streifenbreite am Anfang und am Ende des Coils zu prüfen und zu dokumentieren. Dabei misst die traversierende Kamera im Stillstand der Bänder. Der stabile Aufbau garantiert eine beständige und hochqualitative Messung. Durch die Einsparung von Rüstzeiten sowie die Verringerung der Unfallgefahr arbeiten die Systeme effizient und wirtschaftlich.

Säbelschnitte zuverlässig detektieren

Für schmale Spaltanlagen mit einer Messbreite bis 600 mm wurde das platzsparende System SW-C entwickelt. Die Kamera ist an der robusten Verfahrachse befestigt und verfährt unterhalb des geschnittenen Bandes. Für eine optimale Messung bewegt sich parallel die am C-Bügel montierte Hinterleuchtung. Die gesammelten Messwerte werden von der Software kundenspezifisch aufbereitet und analysiert. Neben einer integrierten Schnittstelle zur Anlagensteuerung stehen zur IT-Integration geeignete Schnittstellen zu den gängigsten CAQ- und PPS-/ERP-Systemen zur Verfügung.

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In der Produktion von Blechen lösen Restspannungen im Band oftmals Säbel aus. Um diese zu detektieren, wurde im Jahr 2015 die digitale Imess-Säbelmessplatte entwickelt, die je nach Anforderung stationär, mobil oder in der Linie die Seitengeradheit kontrolliert. Seitdem sind die Systeme bei über 30 Anwendern unter Industriebedingungen zuverlässig im Einsatz. Die Messwerte können sofort von der Anzeige des Systems abgelesen werden. Durch eine optionale PC-Schnittstelle evaluiert die zugehörige Imess-Software die empfangenen Messdaten. Eine umfassende Dokumentation sowie grafische und statistische Auswertungen erfolgen auf Kundenwunsch.

Die stationäre Messplatte besteht aus einer eloxierten Aluminiumplatte und einer optischen Sensoreinheit, welche die Seitengeradheit überprüft. Die Blechstreifen werden durch das Anlegen an zwei Anschläge korrekt positioniert. Die Position der Anschläge wird wiederum mit einem Prüflineal relativ zur Sensoreinheit einkalibriert.

Die portable Variante SMP-P ermöglicht die Überprüfung der eigenen Produktion ohne Probenschnitt in Sekundenschnelle. Dank ihres geringen Gewichts und des eingebauten Akkus kann das System einfach an die zu vermessende Blechkante angehalten werden. Ohne Verzögerung erscheint der Messwert auf der integrierten Anzeige. Die Inline-Variante überprüft die Blechkante mit Hilfe dreier optischer Sensoren während der laufenden Produktion. Sie kann optional um eine Dicken- und Breitenmessung ergänzt werden, welche das Leistungsspektrum nochmals erweitert.

Konturprüfung von freigeformten Blechen

Neben der Säbelmessplatte ergänzt Imess mit einer Reihe von Messtischen das umfangreiche Produktportfolio. Mit diesen können mehrere Prüfmerkmale verschiedener Materialien untersucht werden. Mit dem System SQ2D ist es sogar möglich, die Kontur von freigeformten Blechen zu prüfen. Zum Start wird lediglich eine 2D-Zeichnung des zu vermessenden Blechs benötigt. Die Software wandelt diese in eine Sollkontur um, die wiederum anhand der aufgenommenen Messdaten des Systems automatisiert bewertet wird. Eine typische Anwendung ist die Messung von sogenannten Tailored Blanks. Die Lösungen beschränken sich nicht nur auf Metall, sondern können beispielsweise auch für Papier- oder Kartonstreifen genutzt werden. Der Sensor wird automatisch oder manuell an die Kante des Prüfobjekts geführt. Mittels eines Weggebers wird die Breite ermittelt. Das Basismodell prüft den Säbel und die Breite einer Probe und kann durch diverse Optionen erweitert werden. Dazu gehört neben der Längenmessung auch jene der Rechtwinkligkeit und Schnittgeradheit.

Die Bandbreitenüberwachung in der Linie ist ebenso wie die Inline-Vermessung von großen Blechtafeln Teil der bereits vielfach realisierten Projekte. Über die Systeme für die blechverarbeitende Industrie hinaus bietet Imess als herstellerunabhängiger Produzent maßgeschneiderte Mess- und Prüftechnik als Inline-Lösungen sowie Einzelmessstationen unter anderem für die Federindustrie.

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