Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues aus dem Bereich der Koordinatenmesstechnik

17.04.2009
Die PTB präsentiert neuste Entwicklungen zur Messunsicherheitsermittlung für Verzahnungsmessungen, zur Kalibrierung von Lasertrackern und zu Mikro-Prüfkörpern auf der Control in Stuttgart.

Das "Virtuelle Koordinatenmessgerät" geht in die nächste Runde. Nachdem das in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) entwickelte Verfahren erfolgreich in Kalibrierlaboratorien eingezogen ist, ist es nun auch für Verzahnungsmessungen verfügbar.

Beruhend auf Monte-Carlo-Simulationsrechnungen wird direkt nach Durchlauf einer Messung für jeden Messwert eine dazugehörige Messunsicherheit ermittelt. Dadurch erhält man auf schnellem Wege eine Aussage darüber, ob der eingesetzte Messprozess geeignet ist, die geforderten Zahnradqualitäten nachzuweisen.

So können der Fertigungsprozess sicherer gesteuert und Reklamationen oder Fehlerquellen vermieden werden. Die PTB stellt das Verfahren vom 5. bis 8. Mai auf der Control, der internationalen Leitmesse für Messtechnik in Stuttgart, Halle 1, Stand 1313, vor. Lasertracker, also mobile 3D-Koordinatenmessgeräte, werden zukünftig an einer PTB-Referenzwand unabhängig vom Gerätehersteller kalibriert werden können. Das Modellkonzept dieser mehrere Meter großen Wand wird ebenso auf dem Messestand vorgestellt wie monolithische Prüfkörper mit Abmaßen unterhalb einem Millimeter für Koordinatenmessung in der Mikrotechnik.

Koordinatenmessgeräte (KMG) sind in der industriellen Qualitätssicherung weit verbreitet. Sie dienen dazu, Werkstücke hinsichtlich ihrer geometrischen Anforderungen zu prüfen. Um die Eignung eines KMG für eine Messaufgabe zu ermitteln und um vernünftige Produkttoleranzen festzulegen, ist es wichtig, für die Merkmale an einem Werkstück die Messunsicherheit zu kennen. Mit dem Virtuellen KMG lassen sich diese Messunsicherheiten einfach und schnell ermitteln. Das Verfahren beruht auf Simulationsrechnungen, mit denen das messtechnische Verhalten des KMG in einem Rechnerprogramm nachgebildet wird. Das entsprechende Softwaremodul ist direkt in die KMG-Software integriert und liefert mit dem Messprotokoll automatisch die dem Messergebnis zugeordnete Messunsicherheit. Allerdings war dies bisher nur für einfache Geometrien wie Kugeln, Zylinder oder Prismen möglich, nicht für komplexere Geometrien wie Zahnräder.

Nun ist in der PTB-Arbeitsgruppe "Verzahnung und Gewinde" das Virtuelle KMG für Verzahnungsmessungen weiterentwickelt worden. Auch hier wird der Messprozess durch Simulation nachgebildet, wobei alle Einflussfaktoren, die den Messvorgang beeinträchtigen können, berücksichtigt werden: die Temperatur, Geometriefehler des Messgerätes und des Drehtisches, Abweichungen des Tasters, Unsicherheiten bei der Aufspannung des Werkstückes sowie weitere Einflussfaktoren. Der Messvorgang verläuft dabei wie folgt: Einer regulären Verzahnungsmessung folgt die Übergabe der Messpunkte an einen virtuellen Treiber.Diese werden dann - unter Berücksichtigung der Einflussfaktoren - verrauscht und wieder an die Messsoftware zurückgegeben. Mit Hilfe der Auswertesoftware wird die Messunsicherheit durch statistische Auswertung der simulierten Messwerte ermittelt. Der Messvorgang ist also ein virtuelles Experiment, das einem realen nachempfunden ist. Zeitaufwendige manuelle Messungen an einem Werkstück entfallen auf diese Weise.

Im Gegensatz zu KMG sind Lasertracker mobil einsetzbare Koordinatenmessgeräte. Auch sie werden in vielen Bereichen der Industrie genutzt, wie zum Beispiel im Maschinen- und Automobilbau oder auch in der Luft- und Raumfahrt. Große Bauteile werden hiermit bezüglich ihrer Maße und Form geprüft. Derzeit können Lasertracker jedoch noch nicht auf einfache Weise auf ihre messtechnische Leistungsfähigkeit überprüft werden.

Daher wird in der PTB-Arbeitsgruppe "Koordinatenmessgeräte" an einer hochgenauen Referenzwand gearbeitet. An dieser Wand befinden sich bis zu 12 m lange Prüflängen aus kohlefaserverstärktem Kunststoff, die von unterschiedlichen Lasertracker-Standpunkten gemessen werden können. Die Kontrollmessungen an der Referenzwand sind richtlinienkonform in Bezug auf die messtechnische Leistungsfähigkeit der Lasertracker. Anwender und Dienstleister werden auf diese Weise die Möglichkeit haben, unabhängig von Herstellern ihre Lasertracker in der PTB zu prüfen oder auch die Längenmessunsicherheit ihres Systems unter industrieähnlichen Umgebungsbedingungen zu ermitteln.

Mittlerweile sind auch Koordinatenmessgeräte für die Mikrosystemtechnik mit Antastspitzen im Mikrometerbereich auf dem Markt. Sie messen beispielsweise Einspritzdüsen, Zahnräder und Freiformflächen unter einem Millimeter. Zur Kalibrierung dieser Messsysteme hat die PTB monolithische Prüfkörper mit einzigartiger Oberflächenrauigkeit entwickelt und zum Patent angemeldet. Sowohl die Prüfkörper als auch Mustersysteme der Mikrowelt können auf der Messe in 3D-Projektion begutachtet werden.

Von der Makro- bis zur Mikrowelt leistet die PTB damit erneut ihren Beitrag zur Reduzierung der Messunsicherheit und damit zu einer immer präziseren Messtechnik im Einklang mit den zunehmenden industriellen Anforderungen.

Ansprechpartner
Dr.-Ing. Karin Kniel, PTB-Arbeitsgruppe 5.33 "Verzahnung und Gewinde",
Tel.: (0531) 592- 5388, E-Mail: karin.kniel@ptb.de
Dr.-Ing. Klaus Wendt, PTB-Arbeitsgruppe 5.32 "Koordinatenmessgeräte",
Tel.: (0531) 592-5323, E-Mail: klaus.wendt@ptb.de
Dr. Bernhard Smandek, Technologietransfer, Tel.: (0531) 592-8303,
E-Mail: bernhard.smandek@ptb.de

Erika Schow | idw
Weitere Informationen:
http://www.ptb.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht COMPAMED 2016 vernetzte medizinische Systeme und Menschen
23.11.2016 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht Kompakter und individuell einstellbarer Schutz für alle Anwendungen
18.11.2016 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie