Auf Messers Schneide

MikroCAD-3D-Scanner für Schneidkantenmessungen

Die E. Zoller GmbH & Co. KG in Stuttgart wurde 1945 mit der Vision gegründet, um kostengünstige Herstellung von Schneidwerkzeugen zu gewährleisten. Als führendes Unternehmen der Branche ist sie heute ein Hauptlieferant von Messsystemen für Schneidwerkzeuge, Inspektions- und Einstellsystemen sowie WerkzeugmanagementLösungen für globale Märkte.
Zoller entwirft, produziert und vertreibt Schneidwerkzeuge, Einstell- und Messsysteme. Darüber hinaus entwickeln die Stuttgarter auch Verwaltungssysteme, um die Produktivität und Kosteneffizienz an Produktionsanlagen zu steigern. Die Systeme zur Messung von Schneidkanten sind integraler Bestandteil der Produktlinie. Dabei ist die Schneidkantenpräparation (SKP) entscheidend, um die höchste Leistung und Lebensdauer des Schneidwerkzeugs zu gewährleisten. Jedoch stellt die Messung der Schneidkanten und -winkel eine große Herausforderung dar. Benötigt werden dafür hochpräzise 3D-Daten, die auf einer kleinen Fläche und einer Vielfalt von Materialien gemessen werden. Vor knapp sieben Jahren war Zoller auf der Suche nach 3D-Lösungen für ihre SKP-Anwendungen, die das beste Preis-/Leistungsverhältnis bieten. Zu dieser Zeit konnten viele der auf dem Markt verfügbaren Geräte diese Anforderung aber nicht erfüllen: Mit dem Infinite-Focus-System werden z.B. 3D-Punkte mittels einer Korrelationsmatrix bestimmt. In der Matrix wird die 3D-Punktwolke geglättet. Im Vergleich zu einem Streifenlichtprojektionssystem, wird zudem auch eine stärkere Vergrößerung benötigt, um das Zielobjekt zu scannen. Dadurch entstehen die folgenden Nachteile:

  • • kürzerer Messabstand zum Zielobjekt
  • • kleineres Sichtfeld bei gleicher xy-Auflösung
  • • begrenzte Sichtbarkeit des Randes für die Positionierung (da das Messprinzip nur über einen sehr geringen Schärfebereich verfügt)
  • • der Einsatz unterschiedlicher Objektive für die verschiedenen Sichtfelder und Messabstände, führt zu höheren Kosten und komplizierter Handhabung.

Konfokalmikroskope werden dagegen primär als Zusatzmessgerät für die Messung von einkristallinen Diamantwerkzeugen eingesetzt. Die Messung erfordert einen Mehrfachscan, um die xy-Daten der einzelnen z-Flächen zu bestimmen. Die Messung ist zeitaufwendig und nicht in der Lage, Geometrien mit steilen Winkeln, wie sie bei Schneidkanten vorkommen, zu bestimmen. Zudem ist die Technologie kostenintensiv und der maximale Messabstand ist begrenzt auf ca.12mm.

Anzeige

Die Lösung

Zoller wandte sich an LMI. Deren MikroCAD-3D-Scanner, basierend auf dem Prinzip der Streifenlichtprojektion, ermöglichen innerhalb weniger Sekunden die Messung von 3D-Kanten mit einer Genauigkeit im Submikrometerbereich. Die Technologie erlaubt die Erfassung von xyz-Punktwolken der Schneidkantengeometrie, indem mehrere Streifenmuster auf eine einzelne z-Ebene abgebildet werden. Im Vergleich zu vielen konkurrierenden 3D-Scantechnologien, benötigt der Mikro-Scanner keine zeitaufwendigen Bewegungen der z-Ebene. Die Hauptvorteile der Streifenlichtprojektion sind:

  • • präzise Erfassung glänzender Oberflächen und Objekte mit steilen Winkeln, unabhängig vom Material (kritisch für die Schneidkantenmessung).
  • • Echtzeit-Erfassung von 3D-Oberfläche unter verschiedenen Winkeln und Vergrößerungen. Zusätzlich können verschiedene Farbpaletten und Tools zur Bildbearbeitung verwendet werden.
  • • intelligente Filter, um Ausreißer zu beseitigen und die Oberflächenanalyse vorzubereiten.
  • • Trennung von Oberflächenrauhheit und -welligkeit mithilfe von ISO16610-Filter. Ferner kann die Oberflächentextur mithilfe der 3D-Parameter und ISO-2D-Profilparameter charakterisiert werden. Um eine schnelle und reibungslose Integration in die Zoller Inspektionssysteme zu gewährleisten, werden die Scanner ohne Gehäuse geliefert. Neben den Geräten stellt LMI auch das MikroCAD-Softwarepaket zur Verfügung, das Zoller als Basis für die Entwicklung applikationsspezifischer Software für die Schneidkantenmessung dient.

Das Resultat

Die integrierte Lösung von Zoller besteht aus einem MikroCAD-3D-Scanner mit Streifenprojektion, Analyse und Auswertung. Sie führt zu ausgezeichneten Resultaten in der Schneidkantenpräparation präziser Messwerkzeuge, die herkömmliche Technologien, wie z.B. Inifinite Focus oder die Konfokalmikroskopie, bei Weitem übertrifft. Die Geräte ermöglichen zudem deutlich höhere Prozessgeschwindigkeiten, und dies bei einem Bruchteil des Preises anderer Systeme.

Das könnte Sie auch interessieren

Die IOSS Intelligente optische Sensoren und Systeme GmbH mit Sitz in Radolfzell am Bodensee feiert dieses Jahr ihr 20-jähriges Jubiläum. Seit der Gründung im Jahre 1998 entwickelt, produziert und vertreibt die Firma intelligente Lese- und Bewertungssysteme für direktmarkierte Data Matrix Codierungen.

www.ioss.de

Anzeige

Im Rahmen des Werth-Techniktages in Gießen hat die Dr.-Ing. Siegfried Werth Stiftung wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der berührungslosen dimensionellen Messtechnik prämiert. Die Stiftung wurde 1988 von der Witwe des Firmengründers der Werth Messtechnik GmbH ins Leben gerufen und prämiert jährlich Arbeiten von Nachwuchswissenschaftlern. 2017 wurden die Arbeiten von Arno Klenke, Marc Fischer und Anton Sigl mit dem Stiftungs-Preis ausgezeichnet.

www.werth.de

Anzeige

Der Kamera-Hersteller Basler hat ein Produktionsjubiläum zu feiern: Vor kurzem lieferte das Unternehmen die millionste Ace-Kamera aus. Über das Jubiläumsmodell konnte sich das chinesische Unternehmen MVLZ freuen, einer der ersten Distributionspartner von Basler im asiatischen Raum. Seit ihrer Markteinführung ist die Ace-Serie auf drei Produktlinien mit insgesamt 120 verschiedenen Modellen angewachsen und eine der erfolgreichsten Kamerafamilien auf dem Vision-Markt.

www.baslerweb.com

Anzeige

Der slowakische 3D-Vision-Experte Photoneo hat eine Vertriebspartnerschaft mit dem Vision-Komponenten-Hersteller Multipix Imaging getroffen. Fortan wird Multipix Imaging den Vertrieb der 3D-Flächensensoren von Photoneo in Großbritannien und Irland übernehmen. Die patentierten 3D-Flächenscanner helfen z.B. kollaborativen Robotern dabei, Platzierungs- und Kommissionierungsaufgaben durchzuführen, oder können bei Drohnen sowie selbstfahrenden Fahrzeugen eingesetzt werden.

multipix.com

Anzeige

Für die europäische Bildverarbeitung hat sich das Geschäftsumfeld im Jahr 2017 äußerst positiv entwickelt. Die EMVA Marktdatenumfrage der ersten drei Quartale zeigt ein Wachstum im zweistelligen Bereich gegenüber dem Vorjahreszeitraum, weshalb das Gesamtwachstum 2017 voraussichtlich zwischen 12 bis 14% liegen wird. Dieser Trend dürfte laut Verband mindestens in den ersten sechs Monaten des laufenden Jahres anhalten

www.emva.org

Zum 1. April 2018 übernimmt die High Speed Vision GmbH aus Ettlingen den exklusiven Vertrieb für den US-amerikanischen Kamera-Hersteller Vision Research-Ametek in Deutschland, Österreich und der Schweiz. Die Kameras der Produktserie Phantom umfassen ein breites Spektrum von Leistungsmerkmalen für Forschung und Industrie. Die hochauflösenden High-Speed-Kameras erschließen per Zeitlupenanalyse mit bis zu 1Mio. Bildern pro Sekunde schnell ablaufende Vorgänge, die sich moderner Messtechnik entziehen.

www.hsvision.de

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige