Glossar und Terminologie der Messtechnik

Allgemeine und Renishaw-spezifische Terminologie der Werkzeugmaschinen-Messtechnik.

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Was ist eigentlich ein Messtaster?

Kinematischer Messtaster Messverfahren werden für gewöhnlich mit berührenden Messtastern in Verbindung gebracht, die zur Dimensionsmessung (Messtechnik) auf Koordinatenmessgeräten eingesetzt werden.

Zum ersten Mal fand der ursprüngliche taktil schaltende Messtaster bei der Lösung komplexer Abmaßprobleme, die an den auf der Concorde verwendeten Olympus-Triebwerken von Rolls Royce festgestellt wurden, zur Qualitätssicherung Anwendung.

Ein Messtaster ist im Grunde genommen ein aufwendiger Schalter, der bei Berührung einer Werkstückoberfläche schaltet und dadurch präzise, wiederholgenaue geometrische Daten liefert. Der Erhalt und die Abfrage dieser Daten während des gesamten Fertigungsprozesses können dazu beitragen, die Maßhaltigkeit von Werkstücken sicherzustellen.

 

Genau - nur leichte Abweichung - oder zumindest innerhalb akzeptabler Grenzen - von einem Standard.

Präzise (wiederholgenau) - exakt, wie in Leistung, Ausführung oder Menge: genau oder korrekt.

 

Weitere Informationen zur Messtastertechnologie finden Sie auf der Seite Zum Weiterlesen oder unter
(TE411) Innovationen in der Sensortechnologie berührend schaltender Messtaster.

Werkstückmessung

Bei den Werkstückmesstastern von Renishaw wird zwischen kinematisch wiederholgenauen Messtastern und Dehnmessstreifen-Messtastern unterschieden, wobei letztere mit der patentierten RENGAGE™-Technologie ausgestattet sind.

Kinematisch wiederholgenaue Messtaster

Kinematik Kinematisch wiederholgenaue Messtaster verfügen über eine federbelastete kinematische Aufnahme aus Zylindern und Kugeln für den Tastereinsatzhalter; hierdurch wird eine hervorragende Wiederholgenauigkeit gewährleistet.

Ein Stromkreis sorgt für Widerstand. Mit zunehmender Kraft am Tastereinsatz nimmt auch der Widerstand zu, bis eine Schaltschwelle erreicht ist und ein Schaltsignal erzeugt wird.

Leistungsfähigkeit

  • Wiederholgenauigkeit von 1 µm (2σ) dank des kinematischen, resistiven elektrischen Schalters
  • Viele verschiedene Größen und Optionen für die drahtlose Signalübertragung
  • Dem Industriestandard entsprechende, robuste, vielseitige Produkte

RENGAGE™ Dehnmessstreifen-Messtaster

Dehnmessstreifen-Struktur Dehnmessstreifen-Messtaster verfügen über dieselbe kinematische Befestigungsvorrichtung wie kinematisch wiederholgenaue Messtaster, verwenden jedoch Dehnmessstreifen für die Messung der Antastkraft am Tastereinsatz und die Erzeugung eines Triggersignals.

Leistungsfähigkeit

  • Erstklassige Wiederholgenauigkeit von 0,25 µm (2σ)
  • 2D- und 3D-Antastunsicherheit unter 1 μm
  • Solid-State-Technologie gewährleistet Robustheit und lange Lebensdauer
  • Aktive Filterung von Fehlsignalen
  • Schnelle Neuausrichtungen für mehrere Achsen
  • Geeignet zur Verwendung mit langen Tastereinsätzen

 

Weitere Informationen zur Messtastertechnologie finden Sie auf der Seite Zum Weiterlesen oder unter
(TE411) Innovationen in der Sensortechnologie berührend schaltender Messtaster.

Werkzeugmessung

Werkzeugmessung ist der Vorgang zur Bestimmung geometrischer Informationen wie Länge, Radius und/oder Durchmesser eines Schneidwerkzeugs mithilfe einer Werkzeugmessvorrichtung und entsprechender Software. Die Messvorrichtungen lassen sich unterscheiden in berührende Werkzeugmesstaster und berührungslose Werkzeugkontrollsysteme.

Berührende Werkzeugmesstaster

OTS Berührende Werkzeugmesssysteme erfordern den tatsächlichen Kontakt zwischen der Messvorrichtung und dem eingesetzten Werkzeug. Die Systeme lassen sich weiter in Messkopfgeräte, Messtastersysteme und Messarme zur Werkzeugmessung (für Drehzentren verwendet) unterteilen.

Vorteile

  • Wiederholgenauigkeit und Werkzeug-zu-Werkzeug-Genauigkeit
  • Robust in Maschinenumgebungen
  • Kostengünstig
  • Messung in unterschiedlichen Spindelausrichtungen
  • Optische Übertragung verfügbar
  • Misst den Durchmesser rotierender Werkzeuge sowie die Länge

Überlegungen

  • Sehr kleine Werkzeuge können ausgelenkt werden
  • Keine komplexe Kantenprüfung
  • Normalerweise auf dem Tisch montiert

Berührungslose Werkzeugkontrollsysteme

NC4 mit Kühlmittel Berührungslose Werkzeugkontrollsysteme verwenden einen optischen Strahl (Laser), um das Vorhandensein eines Werkzeugs zu erfassen. Die Systeme lassen sich unterscheiden in ‚Trägersysteme‘ (Sender- und Empfängereinheit sind in einem einzigen Aufbau untergebracht) und ‚separate‘ Systeme mit getrennten Sender- und Empfängereinheiten.

Berührungslose Systeme können die Schneidkante eines Werkzeugs auch auf Bruch und/oder Beschädigungen prüfen.

Vorteile

  • Sehr kleine Werkzeuge werden nicht ausgelenkt
  • Messung mit hohen Spindeldrehzahlen
  • Ständig geschützte Optiken
  • Kantenprüfung erkennt beschädigte Schneidkanten und Schneidplatten
  • Mehrere Messpunkte möglich

Überlegungen

  • In der Regel teurer als berührende Systeme
  • Installation komplexer: Versorgung mit sauberer Luft erforderlich
  • Raue Umgebungen und Schmutzteile können bei allen optischen Sensoren zu Anwendungsproblemen und Messfehlern führen
  • Nicht geeignet für feste Werkzeugbestückung

ToolWise™ Werkzeugerkennungssystem (Werkzeugbrucherkennung)

Werkzeugbrucherkennung ist der Vorgang, der zur Ermittlung von Informationen über den Werkzeugzustand wie Radial- und Linearprofil sowie den Schneidkantenzustand verwendet wird. Die Funktion der Werkzeugbrucherkennung ist bei den meisten Werkzeugmessgeräten vorgesehen und auch mit speziellen Brucherkennungssystemen möglich.

Leistungsfähigkeit

  • Ultraschnelle Werkzeugbrucherkennung mit der einzigartigen ToolWise™-Technologie zur Reflexionserkennung
  • Flexibles System, das über einen großen Bereich von Werkzeugdrehzahlen (200 U/min bis 5000 U/min) einsetzbar ist
  • Einfache Einrichtung, Montage außerhalb des Arbeitsbereichs der Maschine

 

Weiter Informationen zur Werkzeugkontroll-Technologie finden Sie auf der Seite Zum Weiterlesen oder unter
(TE500) Werkzeugmessung und Brucherkennung

(TE511) Renishaws berührungslose Laser-Werkzeugkontroll-Technologie

(TE512) Einzigartiges ‚Werkzeugbrucherkennungs-System‘ erfasst gebrochene Werkzeuge mit Leichtigkeit

Signalübertragung bei Messtastern

Es wird zwischen optischer Übertragung und Funkübertragung unterschieden.

Optische Übertragungssysteme

Optische Übertragungssysteme verwenden Infrarotlicht zur Übermittlung von Informationen zwischen dem Messtaster und dem Interface bzw. der Steuerung. Die Systeme von Renishaw sind mit modularer Übertragungstechnologie ausgestattet, um Interferenzen externer Quellen zu reduzieren.

Optische Systeme bedürfen einer klaren ‚Sichtverbindung' zwischen Messtaster und Empfänger, wodurch sie sich vor allem für kleine bis mittelgroße Maschinen ohne komplexe Spannvorrichtungen eignen.

Die mit optischen Systemen erreichbare Übertragungsreichweite beträgt 6 m.

Funkübertragungssysteme

Funksysteme verwenden Funkwellen zur Übertragung von Signalen vom Messtaster zur Interfaceeinheit. Die Funkübertragung der Renishaw-Systeme springt zwischen den Kanälen innerhalb eines zugewiesenen Frequenzbands, um Interferenzen durch umstehende Geräte zu vermeiden, und verfügt über eindeutige Kennungen, dank derer mehrere Systeme in unmittelbarer Nähe zueinander arbeiten können. Die Funkmesstaster von Renishaw, die als Funkgeräte mit geringer Reichweite eingestuft sind, entsprechen den Anforderungen für lizenzfreien Betrieb.

Funksysteme bedürfen nicht wie optische Systeme einer Sichtverbindung, wodurch sie sich ideal für 5-Achsen-Bearbeitungszentren und große Maschinen mit komplexen Spannvorrichtungen eignen.

Die mit Funksystemen erreichbare typische Übertragungsreichweite beträgt 15 m.

 

Weitere Informationen zur Funkübertragung finden Sie in den Abschnitten Zum Weiterlesen und
(TE421) Funkübertragung mittels Frequenzsprungtechnik (FHSS)

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