Optischer Check neben der Bearbeitungsmaschine

Von unserem Redaktionsmitglied Uwe Böttger uwe.boettger@konradin.de

Schnell, genau, einfach und dazu noch robust – so wünscht sich der Anwender sein Messgerät. Doch oft wird er in seinen Erwartungen entäuscht. So bekommen die Hersteller beispielsweise Präzision und Robustheit nicht immer unter einen Hut. Ebenso ist ein Messgerät, das hochgenaue Daten liefert, nicht immer einfach und intuitiv zu bedienen.

Die RWE Mechatronics GmbH mit Sitz in Mechernich will mit dem Visual-Quality-Control-System (VQC-System) diesen gordischen Knoten zerschlagen haben (Messe Euroblech: Halle 12, Stand G14). Das Produkt ist dafür konzipiert, Flachgeometrien wie Blechteile optisch zu vermessen. Alle Werkstücke, die zum Beispiel durch Stanzen, Laser-, Plasma- oder Wasserstrahlschneiden hergestellt werden und aus nicht durchscheinendem Material bestehen, können mit dem VQC-System in kurzer Zeit zu 100 % vermessen werden.

Bereits vor vier Jahren stellte sich RWE Mechatronics – damals noch unter dem Namen Piller GmbH – die Aufgabe, die Qualitätssicherung (QS) im Hause zu entlasten und zusätzlich die Kosten für die Maschinen-Stillstandszeiten zu drücken, die während der Prüfungen immer wieder anfielen. Die QS-Abteilung war damals mit 3D-Koordinaten-Messmaschinen und konventionellen Messmitteln ausgestattet und führte Platinenprüfungen durch. Auch nach ausgiebiger Marktrecherche fanden die Mechernicher nicht das, was sie brauchten. Deshalb entschlossen sie sich, ein eigenes System zu entwickeln.

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Ein Werkstück von 1000 mm x 1000 mm Größe ist in weniger als 5 min geprüft. Bereits nach der kurzen Einweisungszeit von einer halben Stunde ist der Mitarbeiter in der Lage, das System zu bedienen und Messungen durchzuführen. Da das VQC-System unmittelbar neben der Bearbeitungsmaschine aufgestellt werden kann, spart sich der Anwender lange Wege und viel Zeit. Laut Hersteller läuft das Vision-System unter rauen Werkstattbedingungen problemlos. Die Messgenauigkeit von 0,05 mm ist auch in dieser Umgebung nicht gefährdet. Weder eine Klimatisierung, noch besondere Fundamentbeschaffenheit oder permanentes Reinigen der Messplatte ist erforderlich. Dank der einfachen Bedienung liegen die Messergebnisse nach 5 bis 7 min vor.

Das System basiert auf einem Messtisch, der schwingungsabsorbierend aufgehängt ist. Die Messplatte ist schräg angeordnet, wodurch sich Werkstücke leichter auflegen und abnehmen lassen. Zudem ist dadurch die Gefahr geringer, dass sie dabei verkratzt oder auf andere Weise beschädigt werden.

Das integrierte Vision-System, bestückt mit einer hochauflösenden Pixelkamera und telezentrischem Objektiv, nimmt den Prüfling in Einzelschritten unter die Lupe. Dabei lehnt das Blechteil an eine Glasplatte, die von hinten mit diffusem Licht durchleuchtet wird. Aus den Einzelaufnahmen wird die Ist-Kontur mit einer Genauigkeit von 0,05 mm generiert. Anschließend wird diese mit den Soll-Daten aus der CAD-Datenbank durch Überlagerung verglichen. Abweichungen und fehlende Konturen stellt das System farbig dar. Jede Farbe ist individuell einstellbar und signalisiert einen fest zugeordneten Abweichungsbereich. Der Anwender erkennt mit einem Blick, wo Fehler aufgetreten sind und welche Ausmaße sie haben.

Die CAD–Zeichnung, die als Referenzkontur dient, ist identisch mit dem DXF-File, welches bereits für die Programmierung der Bearbeitungsmaschinen existiert. Dadurch ist die Durchgängigkeit von der Zeichnungserstellung über die Fertigung bis zum Prüfen gewährleistet. Mehrkosten fallen nicht an und Übertragungsfehler sind ausgeschlossen.

Das VQC-System gibt es in zwei Größen. Werkstücke lassen sich in einem Messbereich von 2000 x 1250 mm beziehungsweise 1000 x 1000 mm bis zu einer Dicke von 20 mm vermessen. Optional ist ein Modul für die Höhenmessung, mit dem sich Sicken, Durchzüge oder sonstige Umformungen prüfen lassen.

Mit der VQC-Baureihe kann auch Reverse Engineering betrieben werden. Von Musterteilen aus Blech, Pappe, Papier oder einem vergleichbaren, lichtundurchlässigen Material lassen sich in kurzer Zeit Zeichnungen generieren. Mit dem erstellten DXF-File kann direkt das jeweilige Programmiersystem der Laser- oder Stanzmaschine ohne Umweg über das CAD-System bedient werden. Ein Muster- oder Designteil lässt sich auf diese Weise innerhalb weniger Minuten herstellen.

Nach Angaben des Herstellers amortisiert sich die Anlage nach sechs bis zwölf Monaten. Diese Aussage basiert auf Auswertungen der Systeme, die in den letzten Jahren installiert wurden. Zudem trägt die Maschine nach Ansicht der Mechernicher zur Steigerung der Produktivität bei. Dafür sprechen eine bessere Qualität der Produkte und ein frühzeitiges Erkennen von Werkzeug- und Maschinenverschleiß. Darüber hinaus werden die Prüfkosten und der Ausschuss minimiert.