STM Stein-Moser Wasserstrahl-Schneidsysteme mit Lasertracker justieren

Redakteur: Stefanie Michel

Die Qualität einer Wasserstrahl-Schneidmaschine liegt nicht alleine im Einsatz hochwertiger Komponenten. Bei der Herstellung und beim Aufbau der Anlagen kommen Lasertracker zum Einsatz, die die Justierung des Schneidkopfes unterstützen. So lässt sich eine höhere Schneidqualität erzielen.

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Bild 1: Die exakte Vermessung des Schneidkopfel beim Wasserstrahlschneiden sichert die Genauigkeit und Schneidqualität.
Bild 1: Die exakte Vermessung des Schneidkopfel beim Wasserstrahlschneiden sichert die Genauigkeit und Schneidqualität.
(Bild: STM Stein-Moser)

Mit Druck umzugehen ist, im österreichischen Bischofshofen bei Stein-Moser Alltag. Das Unternehmen, hervorgegangen aus einem Steinmetzbetrieb, ist einer der führenden Hersteller von Wasserstrahl-Schneidmaschinen. Diese Maschinen schneiden unterschiedliche Materialien wie Metall, Glas, Keramik, Stein oder Verbundwerkstoffe, indem sie bis zu 6 l Wasser pro Minute mit einem Druck von bis zu 4000 bar durch den Schneidkopf befördern – der Druck ist damit etwa 450-mal höher als bei einer professionellen Espressomaschine.

Justierung des Schneidkopfs erfolgt mittels Leica Absolute Tracker AT401

Die Stein-Moser GmbH legt bei ihren Produkten großen Wert auf hohe Qualität, leichte Bedienbarkeit und Wirtschaftlichkeit. Um die Qualität der Maschinen zu sichern, setzt der Maschinenbauer auf hochwertige Komponenten von ausgewählten Zulieferern. Außerdem erfolgt bereits während der Herstellung einer neuen Maschine eine hochgenaue Messung und Justierung des Schneidkopfs mithilfe eines Leica Absolute Tracker AT401 von Hexagon Metrology.

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Auslieferung aller Wasserstrahl-Schneidmaschinen mit Messprotokoll

Geschäftsführer Jürgen Moser sieht in der genauen Vermessung des Schneidkopfs einen Wettbewerbsvorteil für sein Unternehmen. Von Haus aus genau vermessene Maschinen bedeuten letzten Endes bessere Qualität der Bauteile, die schließlich die Kunden herstellen. Gerade jetzt, wo die Wasserstrahltechnologie immer mehr Anwendungen findet und die Maschinen stark nachgefragt sind, ist es für Stein-Moser von großer Bedeutung, für Qualität bekannt zu sein. Deshalb werden alle Maschinen mit Messprotokollen ausgeliefert.

Für die Wasserstrahl-Schneidanlagen war man auf der Suche nach einem modernen System, das zum einen die Messvorgänge beschleunigt und genauere Messwerte liefert. Messmethoden, die in der Vergangenheit eingesetzt wurden, waren aufwendig in der Anwendung und die Messergebnisse nicht so genau. Zum anderen sollte das neue Messsystem auch mobil sein und für die Techniker leicht erlernbar. Schnell war die Entscheidung auf den Leica Absolute Tracker AT401 gefallen, der nun konventionelle Messmittel wie Messuhren ersetzt. Mit diesem Tracker führen jetzt vier Techniker die Messungen durch – im Vergleich zu früher doppelt so schnell (Bild 2).

Lasertracker ermöglicht Einstellen der Führungsschienen

Das Wasserstrahlventil der Schneidanlagen läuft auf allen drei Achsen auf konventionellen Führungsschienen. Diese Führungsschienen müssen so eingestellt sein, dass sie gerade und im rechten Winkel zueinander verlaufen. Der Lasertracker ermöglicht eine solche Einstellung, sodass im Betrieb eine hohe Genauigkeit realisiert werden kann. Sonst lassen sich die angegebenen Toleranzen nicht erreichen.

Beim Aufbau einer Schneidmaschine misst der Lasertracker verschiedene Positionen einer verspiegelten Reflektorkugel, die auf dem Schneidkopf montiert ist. Der Lasertracker verfolgt diese Reflektorkugel permanent und bestimmt ihre 3D-Koordinaten (Bild 3). Es gilt Messungen über eine Breite von bis zu 12 m durchzuführen – für den Leica Absolute Tracker AT401 kein Problem, denn dessen typische Reichweite beträgt 160 m. Für Messungen in der Produktionsumgebung ist der AT401 dank Staub- und Wasserschutz nach IP54 gut geeignet.

Laserstrahl wird selbstständig zum Reflektor geführt

Auch der Umgang mit dem Laserstrahl, der die Verbindung zwischen Tracker und Reflektorkugel herstellt, ist leicht zu beherrschen: Der AT401 verfügt über die sogenannte Powerlock-Technik, die den Laserstrahl selbstständig zum Reflektor führt, ohne dass der Anwender eingreifen muss.

Entlang der horizontalen Führungsschiene der Schneidmaschine messen die Techniker zunächst verschiedene Punkte im Abstand von 50 cm (Bild 4). Anschließend wird die Winkeleinstellung geprüft.

Nur perfekt eingestellte Maschinen verlassen das Werk

Liegen alle Werte innerhalb der geforderten Toleranzen, erfolgt eine weitere Messung verschiedener Punkte entlang der X- und der Y-Achse der Maschine. Bei Schneidköpfen, die sich über fünf Achsen bewegen, prüft Stein-Moser auch, ob sich die Achsen zueinander richtig verhalten – eine Anwendung, die ohne ein 3D-Messgerät unmöglich ist. Ohne Umbauten können zudem Linearität, Winkel und Längenkorrekturen mit einem System eingestellt werden.

Diese Messungen garantieren, dass nur perfekt eingestellte Maschinen das Werk verlassen, denn die Messung ist die letzte Chance einzugreifen, wenn zum Beispiel etwas an der Führungsschiene nicht stimmt. Das ist auch für vorherige Produktionsschritte aufschlußreich. Aufgrund der sehr genauen Messergebnisse können nun noch kleinere Toleranzen eingehalten werden.

Die Mobilität des Leica Absolute Tracker AT401 ermöglicht auch Serviceeinsätze bei den Kunden von Stein-Moser vor Ort. Falls ein Verschleißteil ersetzt werden muss, können die Techniker direkt beim Kunden nachvermessen.

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