Was ist ein optisches Messgerät?

Der Messprojektor, der 1925 patentiert wurde, ist ein Messinstrument, das einen Schatten verwendet, um Teile berührungslos zu messen. Messprojektoren sind bekannt für ihre einfache Handhabung bei der Messung von Länge, Breite, Radius, Durchmesser und Winkeln von Teilen in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder der Medizintechnikindustrie.

Mit dem Fortschritt der automatisierten Technologie und den gleichbleibenden Messprojektoren stoßen die Mitarbeiter jedoch an ihre Grenzen. Die Fehlertoleranz, die manuelle Anpassung und die fehlende Messung von 3D-Merkmalen werden zu Nachteilen. Als Antwort darauf hat KEYENCE digitale Messprojektoren (Image Dimension Measurement System, IM-X) entwickelt, um die typischen Messprojektoren zu verbessern. In diesem Blog befassen wir uns mit den technischen Aspekten von Messprojektoren und der Nutzung der Modellreihe IM-X.

Abgesehen davon, ob es sich um ein manuelles oder automatisches Messgerät handelt, gibt es noch viele weitere Unterschiede zwischen den verschiedenen Verfahren optischer Messgeräte. Während einige einen eher universellen Einsatzbereich verfolgen, sind andere für spezielle Anwendungsfälle konzipiert. Daher ist es für eine effektive Anwendung entscheidend, zu verstehen, wodurch sich ein Gerät auszeichnet.

• Manuell: Die manuellen optischen Messungen gelten seit Generationen als Standard und werden mit Geräten wie dem Messprojektor durchgeführt. Sie sind auch heute noch weit verbreitet und in der Fertigung und Qualitätskontrolle von Bedeutung. Sie sind nicht zu verwechseln mit optischen 3D-Koordinatenmessgeräten (KMGs).
• Automatisiert: Heutzutage profitieren wir von softwaregesteuerten optischen Messmaschinen. Geschwindigkeit und Genauigkeit sind hier die wichtigsten Vorteile, zusätzlich zu einer einfacheren Bedienung. Automatisierte optische Messungen können den Produktionsprozess in mehr als einer Hinsicht optimieren. Ein gutes Beispiel für diese Technologie sind die Multisensor-Messmaschinen.

Wir haben die Grundlagen der Funktionsweise eines Messprojektors erörtert. Lassen Sie uns nun auf den Messprozess eingehen, der dabei abläuft. Zunächst nimmt ein Messprojektor ein Bild eines Teils auf. Die Aufnahme kann einfach durch das Aufleuchten des Lichts erfolgen. Bei fortschrittlicheren Systemen erfolgt eine Anzeige auf dem Bildschirm. Als nächstes werden der XY-Objekttisch und die Abmessungen gemessen. Da viele Messprojektoren immer noch manuell betrieben werden und sich seit 1925 kaum verändert haben, kann dieser Schritt mit dem menschlichen Auge von einem Messtechniker oder einem anderen Techniker durchgeführt werden. Bei fortschrittlichen Systemen können Messprojektoren dies in Sekundenschnelle automatisch vornehmen.

Messprojektoren sind vielseitig und werden für eine Reihe von Messungen wie Länge/Breite, Radius/Durchmesser und Winkel verwendet. Bei einigen dieser Methoden muss zusätzliches Zubehör wie Halterungen, Überlagerungsdiagramme und Vorhänge verwendet werden.

Messprojektoren sind aufgrund ihrer Messfähigkeiten seit so vielen Jahren unverändert beliebt. Die Tatsache, dass Messprojektoren berührungslos messen, ist von großer Bedeutung, denn es besteht keine Gefahr, dass ein empfindliches Teil beschädigt oder verformt wird. Außerdem führt die berührungslose Methode zu weniger menschlichen Fehlern – was bei Handmessgeräten und anderen handgeführten Werkzeugen häufig passiert.

Ein weiterer Grund, warum die Projektormessung weit verbreitet ist, liegt in der Fähigkeit des Projektors, die X- und Y-Achse bei Bedarf gleichzeitig zu messen. Handgeführte Geräte wie Messschieber, Mikrometerschrauben und Höhenmessgeräte können nur eine Achse messen, sodass ein Messprojektor die Effizienz der Messung erhöht.

Messprojektoren werden in unterschiedlichen Industrien mit verschiedensten Teilen verwendet, darunter:

Profilprojektoren sind dafür bekannt, dass ihre Bedienung leicht zu erlernen ist, aber zu welchem Preis? Erfahrene Messtechniker und andere qualifizierte Mitarbeiter können für Projektormessungen eingesetzt werden, aber Messprojektoren haben einige Nachteile in Bezug auf die allgemeine Effizienz bei Nutzung unerfahrener Benutzer.

Die Genauigkeit von Messprojektoren übertrifft die handgeführter Messgeräte wie Lineale und Messschieber. Aber was übertrifft einen standardmäßigen Messprojektor, der seit 100 Jahren nicht mehr verändert wurde?

KEYENCE hat digitale Messprojektoren (Image Dimension Measurement Systems, IM-X) entwickelt, um die aufwendige Bedienung der Messprojektoren zu verbessern. Ein IM-X ist eine digitalisierte Version eines Messprojektors. IM-Xs erfordern zwei einfache Schritte – Platzieren und Knopfdrücken. Der XY-Objekttisch muss nicht manuell bewegt werden, denn das IM-X erkennt automatisch die Position und Ausrichtung des Teils, egal wo es auf dem 500 × 400 mm großen Objekttisch platziert wird. Nach der Erkennung misst das IM-X das Teil in Sekunden und erfasst dessen Daten. Das IM-X erspart Ihnen das mühsame Berechnen von statistischen Werten, das Erstellen von Diagrammen und das Schreiben langer Messlisten.

Das IM-X verkürzt nicht nur den Zeitaufwand erheblich, sondern verwendet auch ein telezentrisches Objektiv anstelle eines konventionellen Objektivs. Das telezentrische Objektiv verhindert Verzerrungen durch Schatten und ermöglicht so konsistente und genaue Messergebnisse unabhängig vom Bediener.

Es ist klar, dass beide Systeme ihren Platz in der Fertigung haben, aber die digitalen Messprojektoren heben sich in einigen wichtigen Bereichen ab. Geschwindigkeit und Genauigkeit sind Aspekte digitaler Messprojektoren, die nicht ignoriert werden können.

Weitere bemerkenswerte Vorteile des IM-X sind:

• Konsistentere Berichterstattungsergebnisse
• Minimale physische Inspektion erforderlich
• Erweiterte Analysefunktionen

Wie bei jeder neuen Maschine in der Fertigung gibt es auch hier eine gewisse Lernkurve. Diese kann bei automatisierten Geräten relativ gering sein, sollte aber am Anfang dennoch eingeplant werden.

Darüber hinaus sind die Kompatibilität von Systemen und Arbeitsabläufen sowie die Datenmigration weitere wichtige Aspekte. Jedes System hat auch sein eigenes Setup, das die Kalibrierung und andere Systemparameter umfasst.

Unabhängig von der Effektivität einer Maschine sind die Überprüfung der Genauigkeit und die Analyse der Berichte unerlässlich. Der Übergang von optischen 3D-Messsystemen zu IM-Systemen von KEYENCE kann für viele Anwendungen ein nahtloser Prozess sein.

Messprojektoren sind dafür bekannt, dass sie berührungslos, einfach zu bedienen und vielseitig in der Messung sind. Da jedoch Präzision und Effizienz immer mehr gefragt sind, wird die Umstellung auf einen automatisierten Profilprojektor wie die digitalen Messprojektoren von KEYENCE langfristig notwendig. KEYENCE bietet mit der Modellreihe IM-X einen modular aufgebauten digitalen Messprojektor, bei dem Sie Ihre Hardware-Konfiguration von einem Einsteigersystem bis hin zu erweiterten Funktionen auswählen können. Jedes System arbeitet nach dem Prinzip „Platzieren und Drücken“, d. h. es sind nur zwei Schritte für den gesamten Prüfprozess erforderlich: Das Platzieren des Teils auf dem System und das Drücken des Knopfes zum Messen.

Die Sofortmesssysteme von KEYENCE erfordern keine zusätzlichen Gebühren für Software-Updates, verfügen über CAD-Modellierungsfunktionen, messen in Sekundenschnelle und verwenden ein telezentrisches Objektiv für die Erfassung des Bildausschnitts. Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Sie Ihre Messzeit von Stunden auf Sekunden verkürzen können? Kontaktieren Sie KEYENCE und unser Support-Team wird Ihnen alle Fragen beantworten und Ihnen eine Vorführung anbieten.