100-Prozent-Kontrolle am eingerichteten Werkstück

Flächige 3D-Messung in der Werkzeugmaschine

Bei der Herstellung von Präzisionsbauteilen werden Genauigkeiten vorausgesetzt, die selbst modernste Bearbeitungsmaschinen oft nicht zuverlässig liefern können. Zur Qualitätskontrolle müssen die Bauteile daher entsprechend präzise vermessen werden. Das geschieht typischerweise mit Koordinatenmessmaschinen in speziellen Messräumen außerhalb der Werkzeugmaschine. Diese taktile Messung ist umständlich, langsam und nur in Stichproben möglich. Und was noch schwerer wiegt: Das Werkstück muss nach erfolgter Prüfung für ein evtl. notwendiges Nacharbeiten erneut in der Maschine eingerichtet werden.

Der von Fraunhofer IPM entwickelte optische Sensor HoloCut sorgt nun für Abhilfe: Er misst die frisch bearbeitete Bauteiloberfläche flächig direkt in der Werkzeugmaschine. Während der Messung kann das Werkstück eingerichtet bleiben, die Messwerte können direkt in eine Regelschleife zur Nachbearbeitung einfließen.

Prozessfehler können also direkt am Bearbeitungsergebnis identifiziert und durch Rückführung in den Fertigungsprozess umgehend korrigiert werden. Das Messsystem HoloCut ermöglicht so erstmals eine echte 100-Prozent-Qualitätskontrolle im Fertigungsprozess.

Zur 3D-Inline-Vermessung nutzt das System die digitale Mehrwellenlängen-Holographie. Durch die Verwendung einer flexiblen mechanischen Schnittstelle kann es in viele bestehende Werkzeugmaschinen integriert werden. Vermessen werden können Messfelder einer Größe von 20 x 20 mm². Die Oberflächen-Topografie wird dabei hochpräzise vom Mikrometer- bis in den Millimeter-Bereich erfasst, und das mit bisher unerreichter Messgeschwindigkeit und Robustheit.

 

Die Miniaturisierung und Integration des holographischen Sensors wurden durch die Baden-Württemberg Stiftung gGmbH finanziert.