Digitale Messprojektoren / Messmikroskope
Was ist Metrologie und wie wird sie in der Fertigung eingesetzt?
Wichtige Punkte im Überblick
- Die Messtechnik in der Fertigung gewährleistet Maßhaltigkeit und Qualitätskontrolle in der gesamten globalen Produktion.
- Kalibrierung und Rückverfolgbarkeit sind zwingend erforderliche Verfahren, um Messungen zu validieren und die Nachvollziehbarkeit der Teilehistorie zu gewährleisten.
- Berührungslose (optische) und taktile (KMG) Methoden ergänzen sich gegenseitig; Multisensor-Systeme werden für komplexe Teile eingesetzt.
- Umwelteinflüsse und Bedienerwechsel werden durch Temperatur-/Vibrationskompensation und Automatisierung gemindert.
Die Metrologie oder Messtechnik wird häufig einfach als die Lehre vom Messen definiert. Die Anwendung der Metrologie in der Fertigung bedeutet jedoch mehr als das. Metrologie ist die Untersuchung der Bedeutung von Messungen innerhalb einer Struktur.
Überall wenden Hersteller Metrologie an, um ihre Produkte ordentlich herzustellen. Von dem Stuhl, auf dem Sie sitzen, bis hin zu dem Gerät, auf dem Sie diesen Beitrag lesen, musste die Metrologie eingesetzt werden, um sicherzustellen, dass alle Teile richtig zusammenpassen.
Innerhalb der Metrologie gibt es verschiedene Ebenen, von internationalen Standards über Herstellerprotokolle und allgemeine Herausforderungen der Metrologie bis hin zu Messtechnikwerkzeugen. In diesem Text gehen wir auf all diese Feinheiten ein und schauen uns an, wie sie in Produktionsstätten eingesetzt wird.
Was ist Metrologie in der Fertigung?
Standardisierung und Einheitlichkeit sind die Grundsätze der Metrologie in der Fertigung. Daher sorgen internationale Organisationen, Verträge und Vorschriften auf der ganzen Welt für eine einheitliche Metrologie in der Fertigung.
Obwohl in verschiedenen Ländern zwei Maßsysteme gelehrt werden (das imperiale System in den USA und das metrische System in den meisten anderen Ländern der Welt), hat die Internationale Meterkonvention, die bis heute von über 51 Ländern unterzeichnet wurde, das metrische System zum internationalen Standard (SI) erklärt.
Angesichts der schnell voranschreitenden Globalisierung ist ein einheitliches Messsystem von entscheidender Bedeutung. Hersteller haben manchmal Werke in mehreren Ländern, daher ist Einheitlichkeit der Schlüssel zur Regelung der messtechnischen Qualitätskontrolle in der Fertigung.
Wie werden Messtechnikwerkzeuge standardisiert?
Die Internationale Meterkonvention stellt sicher, dass die Hersteller das gleiche Messsystem verwenden. Aber wie stellen internationale Standards sicher, dass die Werkzeuge korrekte Ergebnisse liefern?
Es gibt zwei Möglichkeiten: Kalibrierungs- und Rückverfolgbarkeitsstandards.
Kalibrierung
Unter Kalibrierung versteht man den Abgleich der Messung eines Werkzeugs mit einem Standardwert. Legen Sie zum Beispiel ein Thermometer in kochendes Wasser, um sicherzustellen, dass es richtig misst. Wenn das Thermometer für einen Topf mit kochendem Wasser -7 °C anzeigt, wissen Sie, dass es ein Problem mit dem Thermometer gibt.
Gemäß der Internationalen Organisation für Normung (ISO) müssen Messtechnikwerkzeuge vor der Verwendung kalibriert werden, um genaue Informationen zu liefern. Hersteller können Kalibrierungszertifikate erhalten, um zu bestätigen, dass ihre Messtechnikwerkzeuge den ISO-Kalibrierungsstandards entsprechen.
Rückverfolgbarkeit
Die Kalibrierung ist notwendig, um sicherzustellen, dass die Messwerkzeuge korrekt funktionieren, aber die Rückverfolgbarkeit ist für die Kommunikation in der gesamten Fertigung erforderlich. Im Falle der Metrologie bedeutet Rückverfolgbarkeit die Übermittlung von Daten entlang der Lieferkette, sodass jeder Hersteller über die Historie eines Teils informiert ist. Diese Informationen sind für die Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung, da sie schnelle Rückrufe und einheitliche Messungen über den gesamten Herstellungsprozess hinweg ermöglichen.
Die spezifischen Vorschriften zur Rückverfolgbarkeit variieren je nach Branche, aber im Allgemeinen bedeutet dies das Anbringen einer Markierung oder eines Codes, in der bzw. dem Informationen wie das Kalibrierungszertifikat, Messdaten, das Datum der Messung und Informationen über das Fertigungswerk gespeichert sind.
Was beeinflusst die Messung?
Perfekt zu messen ist kein einfacher Prozess. Ungenaue Messungen können durch Umgebungsvibrationen, hohe oder niedrige Temperaturen, Verschmutzungen, Teilebewegungen, Technikerwechsel oder menschliche Fehler entstehen.
Umgebungsvibrationen können die Maschine erschüttern und besonders hohe oder niedrige Temperaturen können dazu führen, dass sich das Teil ausdehnt oder zusammenzieht. Ablagerungen können eine Linse blockieren oder sich an einem Teil festsetzen. Bei der Verwendung von taktilen Messwerkzeugen kann versehentlich die Position eines Teils verändert oder seine Geometrie beeinträchtigt werden. Wechselnde Techniker und menschliche Fehler können die Messergebnisse beeinflussen.
All diese Faktoren sind fast unvermeidlich, doch einige Vorkehrungen im Hinblick auf die Messtechnikwerkzeuge verringern die Auswirkungen auf die Messung.
So können Sie die Qualitätskontrolle in der Fertigung mit Messtechnikwerkzeugen sicherstellen
Ein bewusster Umgang mit Messtechnikwerkzeugen ist der Schlüssel, um Ihre Messungen so genau wie möglich zu halten und die internationalen Kalibrierungs- und Rückverfolgbarkeitsstandards einzuhalten. Wir von KEYENCE haben uns auf Messgeräte spezialisiert, die den Messprozess automatisieren, um höchste Qualitätsstandards zu gewährleisten und den Prüfaufwand nachhaltig zu reduzieren.
Wir bieten vier Messgerätetypen mit Analysesoftware für Kalibrierungs- und Rückverfolgbarkeitsdaten, berührungslosen und taktilen Messoptionen und benutzerfreundlicher Software. Sehen wir uns die einzelnen Funktionen und die Maschinen an.
Kalibrierung und Rückverfolgbarkeit
Wie bereits erwähnt, sind Kalibrierung und Rückverfolgbarkeit für die Etablierung der Qualitätskontrolle unerlässlich. Die digitalen Messprojektoren von KEYENCE (Modellreihe IM-X) und die 3D-Koordinatenmessgeräte (Modellreihe XM und WM) von KEYENCE arbeiten alle mit bildverarbeitungsbasierter Messung. Dadurch müssen die Systeme nur jährlich rezertifiziert und nicht neu kalibriert werden, was Zeit und Geld für die Benutzer spart. Diese Methode zur Rezertifizierung folgt internationalen und nationalen Standards, die für das Messgerät gelten.
Berührungslos
Die meisten Messtechnikwerkzeuge von KEYENCE, mit Ausnahme des Messtasters für die Koordinatenmessung, verwenden berührungslose Messmethoden. Die Maschinen von KEYENCE messen auf Knopfdruck, sodass kein Mensch oder Werkzeug mit dem Teil in Berührung kommt.
Kleine oder zerbrechliche Teile können auf dem Messtisch platziert werden, ohne dass durch den Kontakt mit einem Gerät Messfehler entstehen. Selbst empfindlichere Materialien, die sich verformen lassen oder leicht verunreinigt werden (wie Lebensmittel), können mit Inline-Sensoren gemessen werden, die noch nicht einmal einen Messtisch benötigen.
Sogar der Messtaster für die KMGs von KEYENCE kann kabellos genutzt werden. Der Messtaster ist vollkommen losgelöst und ermöglicht so eine einfache Messung in der Maschine und die Mitnahme des Messsystems an jeden beliebigen Ort.
Technikerwechsel
Die Messsysteme der Modellreihe IM-X von KEYENCE sind automatisiert und verfügen über telezentrische Objektive und Hochpräzisionskameras, die ein Teil jedes Mal auf die gleiche Weise erfassen und messen, unabhängig vom Techniker oder der Platzierung des Teils. Die Messsysteme XM und WM von KEYENCE verfügen über ein einfach zu befolgendes Messverfahren, das jeder Benutzer mit Hilfe von Parametern, die menschliche Fehler ausschließen, reproduzieren kann.
Keine Auswirkungen durch Umgebungsvibrationen oder Temperatur
Die Modellreihe IM-X und die KMGs (XM, WM) von KEYENCE verfügen über eingebaute Temperatursensoren, die die Auswirkungen der Umgebung ausgleichen und so die genauesten Messungen ermöglichen. Die KMGs sind so konstruiert, dass sie auch unter anspruchsvollen Umgebungsbedingungen, wie sie in Produktionsstätten häufig anzutreffen sind, eine hohe Langlebigkeit gewährleisten. Ein hochpräziser Sensor im Messkopf erkennt, ob Umgebungsvibrationen die Messung beeinträchtigen. Sie verfügen auch über eine Temperaturausgleichsfunktion, die sicherstellt, dass Messobjekte selbst bei schwankenden Umgebungstemperaturen unter denselben Bedingungen wie in einem klimatisierten Messraum gemessen werden können.
Sind Sie bereit für die beste Qualitätskontrolle bei Fertigungsmessungen?
Die Metrologie ist die Grundlage der Fertigung. Sie stellt sicher, dass alles konsistent ist und den Standards entspricht. Es handelt sich um ein äußerst wichtiges, strenges und sorgfältiges Gebiet, das viel Aufmerksamkeit und die Einhaltung von Regeln erfordert.
Ganz gleich, ob Sie durch Umgebungsvibrationen, Technikerwechsel oder den Wettlauf um aktuelle Daten behindert werden – KEYENCE führt Messsysteme die Ihren Messprozess optimieren können. Wir sind stolz darauf, ein globales Netzwerk von über 46 Ländern zu bedienen. Deshalb sind wir sehr darauf bedacht, mit den internationalen Standards Schritt zu halten.
Kontaktieren Sie uns noch heute, um mehr darüber zu erfahren, wie Messtechnikgeräte Ihre Fertigungsprozesse verbessern können.
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