Metrologie-Dienstleister expandiert mit zweitem KMG

24. September 2019

Ein Ölpumpengehäuse aus Aluminium wird mit dem hochauflösenden Nikon-Sensor LC15Dx am LK 8.7.6 per Laserscanning geprüft.

Die Kapazitäten für Auftragsinspektion und Reverse Engineering haben sich verdoppelt, während sich die Größe der Bauteile, die gemessen werden können, bei Laser Scanning nach der Installation eines zweiten, größeren KMGs von LK Metrology mehr als verfünffacht hat.

Die neueste Anschaffung von Laser Scanning ist ein Keramik-Brücken-KMG C LK 20.12.10 mit 2.000 x 1.200 x 1.000 mm Arbeitsvolumen, das sich zu einem kleineren Modell 8.7.6 gesellt hat. Als der Geschäftsführer von Laser Scanning, Johnathan Rigby, das Unternehmen im September 2016 gründete, brachte er die ursprüngliche Maschine von seinem vorherigen Arbeitgeber, PMS Diecasting, Rotherham, mit.

Diese Firma vergibt nun einen Großteil ihrer Messtechnik an Laser Scanning, beide Firmen sind Mitglieder der Glide Group, zusammen mit dem Kunststoffspritzgussspezialisten Loadhog, dem Werkzeughersteller GoTools und dem Hersteller von Drahtverbindungs- und Spannprodukten Gripple.

Wie der Name des Inspektionsdienstleisters schon andeutet, erfolgt der Großteil der Datenerfassung durch Laserscanning auf den beiden LK-KMGs sowie auf zwei von Nikon Metrology gelieferten Gelenkarmen. Die gesamte Ausrüstung ist in einem temperaturgeregelten Raum mit einer Temperatur von 20 ±1°C in der Anlage in Chapeltown untergebracht. Die zur Prüfung angelieferten Teile werden 24 Stunden lang im selben Raum akklimatisiert, um die Messunsicherheit zu verringern.

Auf den KMGs sind drei Arten von berührungslosen Sensoren von Nikon Metrology im Einsatz: ein Cross Scanner XC65D sowie die Linienscanner-Modelle L100 und LC15Dx, die jeweils eine Messgenauigkeit von 13,0, 6,5 und 1,8 µm aufweisen.

Letzteres bietet eine Leistung, die der eines taktilen Messtasters entspricht, der von Herrn Rigby und seinem Team auch für die Erfassung physischer Dimensionen, wie z. B. Lochdurchmesser, verwendet wird, und zwar mit einem TP20-Tastsystem und einem SP20-Scanning-Taster, beide von Renishaw. Ein auf dem KMG-Tisch montierter Wechselrahmen ermöglicht den automatischen Tasterwechsel innerhalb eines Prüfzyklus.

Eine Kunststoff-Spritzguss-Schwingenabdeckung aus der F&E-Abteilung von JCB Power Systems in Derby wird in Chapeltown mit dem Cross Scanner geprüft

Helfende Hand

Auslöser für die Anschaffung des größeren KMG war ein Auftrag von JCB Power Systems in Derby zur Unterstützung der Qualitätskontrolle von Zylinderblöcken und -köpfen für die Motoren, die die Geländewagen des Herstellers antreiben.

JCB verfügt über eine eigene LK-Maschine, die mit einem Tastsystem ausgestattet ist und die Produktionslinie in Derby bedient. Laser Scanning hilft bei der Messung und Inspektion des Wareneingangs im Werk, wo ein QC-Ingenieur ständig stationiert ist.

Darüber hinaus hilft das Zentrum in Chapeltown bei der Erstellung und Erprobung von KMG-Programmen sowie bei der Prüfung von Prototypen zur Unterstützung der Forschungs- und Entwicklungsabteilung von JCB. Vor allem für den letztgenannten Zweck kann der Dienstleister viel umfassendere und genauere Informationen über ein neues Bauteil liefern, als dies mit den Messtechniken bei JCB Power Systems möglich ist.

Obwohl das Motorenwerk über eine Laserscanning-Funktion an einem Gelenkarm verfügt, ist die Detailgenauigkeit, die erfasst werden kann, geringer, da die Scanauflösung 23 µm beträgt und damit viel niedriger ist als die des besten KMG-Scanners, der in den Büros von Laser Scanning in Chapeltown eingesetzt wird. In jedem Fall wäre die Inspektion mit einem Arm ein manueller Prozess und fast unmöglich bei späteren Gelegenheiten zu wiederholen, während die Ausführung eines Programms auf einem KMG automatisiert und in hohem Maße wiederholbar ist.

Herr Rigby erklärt: "Durch die Zusammenarbeit mit der Inspektionsabteilung und dem F&E-Team von JCB konnten wir die Maschine unseres Kunden entlasten, damit er sich auf die Qualitätskontrolle der Produktion konzentrieren kann. Sie schätzen auch die größeren Details, die wir über neue Prototypen liefern können, da wir ihnen mit dem Laserscanning die Form einer Komponente zeigen und Messdaten liefern können.

"Sie baten uns zum Beispiel kürzlich um Hilfe bei einem neuen Kipphebelgehäuse, das im Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt worden war, um festzustellen, ob der Dichtungsbereich nach der Schrumpfung im Herstellungsprozess innerhalb der Toleranz lag.

"Die Inspektion einer ebenen Oberfläche, wie z.B. des Dichtungsbereichs, durch Antasten an mehreren Punkten würde keinen Gesamtüberblick über die Ebenheit geben und aller Wahrscheinlichkeit nach würden die Ergebnisse bei einer Wiederholung der Messung anders ausfallen.

"Im Gegensatz dazu erzeugt das Scannen Millionen von Punkten, um ein detailliertes 3D-Bild der gesamten Oberfläche mit einer sehr hohen Präzision zu erhalten, und die Abweichungen können quantifiziert werden. So kann JCB seinem Werkzeuglieferanten genau zeigen, wo sich Ungenauigkeiten befinden."

Das Downhill-Mountainbike wurde von Stewart Palmer beim F1-Zulieferer North Bucks Machining entworfen, der ebenfalls ein LK KMG-Anwender ist. Das CAD-Modell für den Rahmen wurde per Laserscanning aus den Skizzen von Herrn Palmer erstellt

Bereit, willig und fähig

Das Messtechnikunternehmen in Chapeltown ist ideal aufgestellt, um allen Herstellern zu helfen, die LK-Messmaschinen und -Software verwenden, da Arbeiten und Programme nahtlos übertragen werden können, um auf beiden KMGs zu laufen.

Zu den Projekten gehörten ein Tier-2-Zulieferer in den Midlands für die globale Luft- und Raumfahrtindustrie, der die Subunternehmerdienste von Laser Scanning für die Inspektion von Komponenten nutzte, während seine eigene Maschine außer Betrieb war, sowie ein Hersteller von medizinischen Geräten, der seine internen QC-Fähigkeiten verifizieren wollte. Eine weitere regelmäßige Geschäftsquelle sind Urlaubsvertretungen für Bediener.

Etwa die Hälfte des Umsatzes von Laser Scanning stammt aus dem Reverse Engineering von Altkomponenten, für die es keine Modelle und Zeichnungen gibt. Maschinenwerkstätten und Werkzeugmacher sind häufige Kunden, und das Unternehmen bietet auch einen Service für Designer.

Ein kürzlich durchgeführter Auftrag bestand darin, Skizzen für den Rahmen eines neuen Downhill-Mountainbikes anzufertigen, das von Stewart Palmer, dem Direktor des F1-Zulieferers North Bucks Machining, entwickelt wurde, und ein 3D-CAD-Modell zu erstellen, damit die Rahmenelemente auf einem seiner Bearbeitungszentren gefertigt werden konnten. Der Lohnfertiger ist ebenfalls ein LK KMG-Anwender.

Leistungsstarke Software

Die neueste Version der LK Camio-Software, Version 8.5, ist im Werk in Chapeltown im Einsatz. Sie bietet Interoperabilität über KMG-Plattformen und Sensortechnologien hinweg und wurde entwickelt, um effiziente Prüfprogramme für die Messung von geometrischen Merkmalen und die Bewertung von Oberflächen mit Hilfe einer fortschrittlichen Punktwolkenanalyse zu erstellen, mit Teil-zu-CAD-Vergleich und vollständiger Berichtsfunktion.

Herr Rigby fasst zusammen: Die Camio-Software erinnert an Microsoft Office, mit einem ähnlichen, anpassbaren Icon-Ribbon am oberen Rand des Bildschirms. Sie ist sehr benutzerfreundlich, da die Programmierfunktionen leicht zugänglich und nicht in Dropdown-Menüs vergraben sind.

"Die neue Version lässt sich mit unserer Geomagic-Software von 3D Systems verbinden, so dass wir aus den 3D-Scandaten genaue Modelle erstellen und sie auch für die Qualitätskontrolle und Messungen verwenden können.

"Wir betrachten unsere Zusammenarbeit mit LK und auch mit Nikon als eine zweiseitige Partnerschaft, bei der sie uns die nötige Unterstützung geben und wir Informationen an die OEMs zurückmelden, um sie bei der Entwicklung der nächsten Produktgenerationen zu unterstützen."

Laser Scanning ist nach ISO 9001 für Qualitätsmanagement, ISO 14001 für Umweltmanagement, ISO 18001 für Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz und ISO 27001 für Datensicherheit akkreditiert. Das Unternehmen ist Mitglied der GTMA (Gauge & Toolmakers Association), der Federation of Small Businesses und der Employee Ownership Association.

Quelle: Produktionstechnische Lösungen