25. Mai 2023
Tragbarer Arm mit einer Reichweite von zwei Metern halbiert die Zeit für die Inspektion großer Komponenten
Das 2011 gegründete Werkzeugbau- und Lohnbearbeitungsunternehmen GT Tooling(www.gttoolingltd.co.uk) verwendete ein Jahr lang herkömmliche manuelle Messgeräte, um die zu fräsenden und zu drehenden Komponenten zu messen, bevor es in einen 3D-Gelenkarm investierte, ein 6-Achsen-Modell mit einer Reichweite von 1,2 Metern. Drei Jahre später, als das Unternehmen von Petersfield in eine größere Fabrikanlage in Fareham umzog, investierte es in ein Bearbeitungszentrum mit Verfahrwegen von 1.651 x 762 x 762 mm, was bedeutete, dass größere prismatische Teile in zwei Arbeitsgängen geprüft werden mussten.
Obwohl das Verfahren zufriedenstellend war, war es zeitaufwändig und barg das Risiko von Fehlern, da der Arm versetzt werden musste. Daher wurde im Mai 2022 ein tragbarer FREEDOM Classis Scan-Arm mit einer Reichweite von zwei Metern von LK Metrology, Castle Donington(www.LKmetrology.com), erworben. GT Tooling wurde bei diesem britischen Hersteller von Koordinatenmessgeräten (KMG) durch die nahe gelegene Firma Mech Metrology & Power Tools eingeführt, die die Prüfgeräte des Werkzeugherstellers kalibriert und ihn mit konventionellen Messwerkzeugen wie Nonius und Mikrometer versorgt.
Greg Simmonds, Miteigentümer und Direktor von GT Tooling, kommentiert: "Wir haben manuell betriebene und CNC-KMGs in Betracht gezogen. Allerdings war die Wiederholgenauigkeit der Messungen bei den ersteren nicht gut genug, während die letzteren keine ausreichende Flexibilität in der Anwendung boten. Keiner der beiden Typen verfügte über eine Berichtsfunktion, die unseren Standards oder denen unserer Kunden entsprach. Außerdem waren wir der Meinung, dass programmierbare KMGs besser für die Serienfertigung geeignet sind, während wir hauptsächlich Einzelstücke und Kleinserien bearbeiten.
"Wir haben uns daher entschieden, bei der tragbaren Armtechnologie zu bleiben, aber anstatt zu unserem bisherigen Lieferanten zurückzukehren, haben wir uns für LK entschieden. Wir wollten unbedingt den Kundendienst in Anspruch nehmen, für den das Unternehmen bekannt ist. Außerdem gefällt uns die Berichtssoftware PolyWorks Inspector, die standardmäßig mit den LK FREEDOM-Armen geliefert wird und besonders einfach zu bedienen ist. Durch einfaches Herausziehen der gewünschten Abmessungen und Drücken einer Taste können die Berichte nach Belieben in verschiedene, leicht verständliche Formate umgewandelt werden, je nach den Wünschen des Kunden.
Das Feinmechanikunternehmen ist von Anfang an nach ISO 9001 zertifiziert und nimmt Inspektion und Messung sehr ernst, nicht zuletzt, weil es in der Nebensaison stark an der Belieferung von Formel-1-Teams beteiligt ist. In dieser Zeit entfällt ein großer Teil des Werksdurchsatzes auf den Motorsport, vor allem auf die Herstellung von Modellen, Vorrichtungen und weichen Aluminiumwerkzeugen für die Produktion von Rennwagenteilen aus Verbundwerkstoffen. Andere Industriezweige sind die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie sowie die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, während Gummi- und Spritzgussformen aus Werkzeugstahl für eine Vielzahl von Branchen hergestellt werden. Auch Edelstahl wird bearbeitet, ebenso wie exotische Legierungen, Kupfer und seine Legierungen, Kohlefaser und technische Kunststoffe.
Ryan Leaves, der auch als Vertriebsingenieur und Prüfer bei GT Tooling tätig ist, erklärte: "Greg und ich waren Zeugen einer einstündigen Präsentation über den FREEDOM-Arm durch LK-Ingenieure in Castle Donington. Sie fand online während der Pandemie statt. Die Vorführung, bei der auch die PolyWorks-Software zum Einsatz kam, wurde bei der Prüfung eines unserer Teile durchgeführt, das bei einem früheren Treffen in Fareham mitgenommen worden war. Sie zeigte, wie einfach die Geräte zu bedienen sind, und gab mir das beruhigende Gefühl, dass ich das neue Prüfsystem schnell einführen kann, obwohl ich keine formale Ausbildung in der Messtechnik habe.
Ein KMG ist von Natur aus in der Lage, Toleranzen zu messen, die etwa 10-mal kleiner sind als bei einem Gelenkarm, da die Positionsrückmeldung von linearen Skalen und nicht von absoluten Winkelmessern in Drehgelenken erfolgt. Dennoch liefert der FREEDOM-Arm genaue Ergebnisse, wenn GT Tooling Abmessungen mit allgemeinen Zeichnungstoleranzen von ± 0,1 mm misst. Wenn es notwendig ist, engere Merkmale zu überprüfen, verwendet Herr Leaves konventionelle Messtechnik, z. B. mit Bohrungs- und Bolzenmessgeräten.
Er bestätigte, dass der gesamte Qualitätskontrollprozess mit dem Arm, der die Ausrichtung, Inspektion und Berichterstattung umfasst, dank der verbesserten Benutzerfreundlichkeit der LK-Ausrüstung jetzt schneller und flexibler ist als zuvor. Schnelligkeit ist wichtig, da einige dringende Aufträge für F1 innerhalb von 24 Stunden erledigt werden müssen. Die Erstellung eines internen Berichts dauert in der Regel 15 bis 20 Minuten, während für einen vollständigen FAIR-Bericht (First Article Inspection Report) etwa eine Stunde benötigt wird. Der Grund, warum dies früher länger dauerte, war, dass das Berichtselement des Prozesses nach den Spezifikationen von GT Tooling zeitaufwändiger war. Wirklich signifikante Einsparungen ergeben sich bei der Prüfung großer Teile, für die früher zwei Armaufstellungen erforderlich waren. In diesen Fällen halbiert sich die Inspektionszeit, da Herr Leaves die Arbeit im Wesentlichen zweimal erledigt hat.
Der Hauptvorteil des neuen Qualitätskontrollverfahrens besteht darin, dass die resultierende Dokumentation nun genau das ist, was der Kunde sehen möchte, ohne dass unnötige Inhalte aufgenommen werden und somit Interpretationsbedarf entsteht. Insbesondere die GD&T-Berichterstattung (geometrische Bemaßung und Tolerierung), die früher eine mühsame Aufgabe war, ist mit PolyWorks deutlich benutzerfreundlicher. Der Arm wird fast ausschließlich auf einem speziellen Inspektionstisch zur Überprüfung von Bauteilen eingesetzt, gelegentlich wird er jedoch auch auf einem Tisch eines Bearbeitungszentrums montiert, um die Genauigkeit eines Teils zu überprüfen, bevor es aus seiner Halterung genommen wird oder vor der weiteren Zerspanung.
In den Gesprächen vor dem Kauf wurde deutlich, dass das Laserscanning als Ergänzung zum Abtasten einzelner Punkte für GT Tooling von erheblichem Nutzen sein würde. Es würde eine viel umfassendere Datenerfassung auf Freiformflächen in einem Bruchteil der Zeit ermöglichen und somit umfassendere Berichte liefern und das Risiko vermeiden, dass Bearbeitungsfehler übersehen werden. Aus diesem Grund lieferte LK einen 7-achsigen FREEDOM-Arm anstelle eines 6-achsigen Modells, zusammen mit einer entsprechend konfigurierten Software, da der zusätzliche Freiheitsgrad notwendig ist, um Laserscanning zu ermöglichen, wenn die zusätzliche Investition gerechtfertigt werden kann.
Ein weiterer Vorteil des Laserscannings ist die Inspektion empfindlicher und verformbarer Komponenten, einschließlich Gummiteilen wie Autotürdichtungen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie dabei beschädigt oder verformt werden. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit des Reverse Engineering von alten Bauteilen, z. B. von Oldtimern, für die keine Daten oder Zeichnungen existieren. Es wird möglich sein, diese Fähigkeit nicht nur für intern bearbeitete Teile zu nutzen und dadurch neue Kunden zu gewinnen, sondern auch einen Inspektionsdienst an andere Hersteller auf der Basis von Unterverträgen zu verkaufen, wenn freie Kapazitäten vorhanden sind.
Herr Simmonds schloss mit den Worten: "Bisher haben wir für etwa 40 Prozent unserer bearbeiteten Komponenten Prüfberichte erstellt, da nicht jeder Endverbraucher einen solchen verlangt. Jetzt, da der Prozess mit dem LK-Arm so viel schneller und einfacher ist, wollen wir diese Zahl mehr als verdoppeln, da dies ein gutes Licht auf unseren Service wirft, den Kunden Vertrauen gibt und zu zusätzlichen Aufträgen führen kann.
"Ich möchte zu Protokoll geben, dass sich die PolyWorks-Software als noch besser erwiesen hat, als wir erwartet hatten, und dass die telefonische Beratung des Unternehmens ebenso wie die von LK hervorragend ist. Das ist für uns von entscheidender Bedeutung, da wir oft einen schnellen Service bieten müssen, insbesondere für die Formel 1, und wir können es uns nicht leisten, dass unsere Inspektionsfunktion im Falle eines Problems für längere Zeit ausfällt."
Quelle: The Fabricator