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LaserTRACER-NG

Submikrometergenau im Raum messen

Systemaufbau zur Verifizierung und Kalibrierung von Linear- und Drehachsen

Der LaserTRACER-NG wurde zur Kalibrierung, Überwachung und Genauigkeitssteigerung von Mess- und Werkzeugmaschinen entwickelt. Grundkomponente ist ein Laserinterferometer, das vollautomatisch einem Reflektor folgt und so geometrische Abweichungen mit höchster Präzision bestimmen kann.

Unerreichte Genauigkeit

Im Gegensatz zu konventionellen Messmitteln verfügt der LaserTRACER durch ein patentiertes Verfahren über eine beispiellose Genauigkeit des Drehpunktes: Eine Kugel mit Formabweichungen im Nanometer-Bereich dient als optische Referenz für das Interferometer. Die mechanischen Ungenauigkeiten der Dreh- und der Schwenkachse werden dadurch vollständig kompensiert.

Der Messprozess: schnell und effektiv

Zur Messung wird der kompakte LaserTRACER ohne spezielle Feinausrichtung mehrfach ortsfest im Maschinenraum platziert. Anstelle eines Werkzeugs bzw. Tasters wird ein Reflektor eingespannt. Im darauf folgenden automatisierten Messprozess verfolgt der LaserTRACER den Verfahrweg der Maschine in deren Arbeitsraum. Dabei nimmt er höchstgenaue Messwerte auf, aus denen unsere Softwarepakete TRAC-CAL und TRAC-CHECK die Abweichungen der Maschine auf Bruchteile eines Mikrometers genau berechnen und analysieren können.

TRAC-CAL: Kalibrierung von Mess- und Werkzeugmaschinen

Die übersichtliche Software TRAC-CAL führt den Anwender durch die einzelnen Schritte des Messprozesses. In Verbindung mit dem LaserTRACER bestimmt die Software alle systematischen geometrischen Abweichungen von Mess- und Werkzeugmaschinen. Dies beinhaltet Positionsabweichungen, Geradheitsabweichungen, rotatorische Abweichungen (Nicken, Gieren, Rollen) und die Rechtwinkligkeiten der Achsen zueinander.

TRAC-CHECK: Normgerechte Prüfung von Mess- und Fertigungsmaschinen

Durch Einsatz des LaserTRACERs mit der Software TRAC-CHECK kann in weniger als 30 Minuten festgestellt werden, ob eine Mess- oder Fertigungsmaschine den Anforderungen entspricht oder ob eine Instandhaltungsmaßnahme durchgeführt werden muss. Das patentierte Verfahren zur automatischen Ausrichtung des Messstrahls verkürzt die Messzeit drastisch.

MULTITRACE: Echtzeit-Multilateration für höchste Genauigkeit und dynamische Auflösung

Für Anwendungen, in denen höchste räumliche Genauigkeit und dynamische Auflösung gefordert sind, kommt ein Verbund von vier LaserTRACER-Systemen zum Einsatz, die eine Echtzeit-Multilaterationssystem mit kurzfristig bis zu 50 kHz Datenrate und Submikrometer-Genauigkeit.

BILDER
EXPERTENSTIMME
„Die hohen Erwartungen an das Etalon System in Bezug auf Messgenauigkeit und Geschwindigkeit haben sich in unserer Erprobungsphase voll erfüllt.“
Thomas Rendsburg, Leiter der Maschinenabnahme bei der Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH
VIDEOS
Messung Linearachsen / Measurement Linear Axes
Messung eines Drehtisches/Measurement of a Rotary Table
Messung Kopfachsen / Measurement Head Axes
Vollständige Messung der Linearachsen an einer Werkzeugmaschine / Complete measurement of linear machine tool axes
Vollständige Messung einer Tischachse an einer Werkzeugmaschine / Complete measurement of rotary table axis of a machine tool
Vollständige Messung einer Kopfachse an einer Werkzeugmaschine / Complete measurement of rotary head axis of a machine tool
Normgerechte Prüfung / Verifizierung einer Werkzeugmaschine nach ISO 230-2/6 / Testing and verification of a machine tool according to ISO 230-2/6
Normgerechte Prüfung / Verifizierung einer Werkzeugmaschine in Anlehnung an ISO 230-4 / Testing and verification of a machine tool based on ISO 230-4
Normgerechte Prüfung / Verifizierung eines Koordinatenmessgerätes nach ISO 10360-2 / Testing and verification of a CMM according to ISO 10360-2
Vollständige Messung der Linearachsen an einem Koordinatenmessgerät / Complete measurement of linear CMM axes
VORTEILE
  • Einfache Prüfung, Kalibrierung und volumetrische Kompensation von Mess- und Werkzeugmaschinen
  • Minimaler zeitlicher Aufwand im Vergleich zu herkömmlichen Messmitteln (Prüfnormale oder konventionelle Laserinterferometer)
  • Automatische Übertragung der Korrekturdaten an die Steuerungssoftware der Maschine (konventionell oder volumetrisch)
  • Räumliche Streckenmessungen mit höchster Genauigkeit
  • Gleichzeitiger Einsatz von vier LaserTRACER-Systemen ermöglicht unübertroffene Kombination aus räumlicher Genauigkeit und dynamische Auflösung
ANWENDUNGSBEREICHE
  • Hochpräzise Kalibrierung von Messmaschinen
  • Effiziente Kalibrierung von Werkzeugmaschinen
  • Normgerechte Überwachung von KMGs und Werkzeugmaschinen
  • Genauigkeitssteigerung von Mehrachs-Maschinen durch volumetrische Kompensation
  • Hochgenaue dynamische Messung mit Echtzeit-Multilateration
PRESSEBERICHTE

LaserTRACER-NG bei Präwest

Die Präwest Präzisionswerkstätten mit Sitz in Bremen haben sich auf das 5-Achs-Fräsen komplexer Bauteile spezialisiert. Für eine deutlich verbesserte Genauigkeit der Werkzeugmaschinen sorgt nun der LaserTRACER-NG

Download Artikel MAV (PDF, 522 KB)

LaserTRACER zur Volumetrischen Kompensation bei Konecranes Machine Tool Service

Erschienen in der Fachzeitschrift QMT, Juni 2015, England

Download Artikel QMT (PDF, 150 KB)
QMT

Einsatz des LaserTRACERs bei AUDI in Ingolstadt

Erschienen in der Fachzeitschrift QZ, Ausgabe 10/2014.

Download Artikel QZ (PDF, 600 KB)

SELBSTNACHFÜHRENDES LASERINTERFEROMETER ELIMINIERT FEHLER VON WERKZEUGMASCHINEN

Erschienen in der Fachzeitschrift QUALITY ENGINEERING, Ausgabe 2/2014.

Download Artikel QUALITY ENGINEERING (PDF, 129 KB)

ANWENDERBERICHTE

CASE STUDY 1: GROSSE FRÄSMASCHINE MIT HEIDENHAIN-STEUERUNG

Dieser Anwenderbericht beschreibt den Einsatz des Etalon-Systems auf einer Fooke-Maschine mit Heidenhain-Steuerung, durch den Messdienstleister AfM, erschienen in der Heidenhain-Zeitschrift „Klartext“ (4/2011).

Download Anwenderbericht (PDF, 248 KB)

CASE STUDY 2: HORIZONTAL-BEARBEITUNGSZENTRUM MIT SIEMENS-STEUERUNG

Die Gebr. Heller Maschinenfabrik GmbH zeigt, dass ultimative Genauigkeit für ihre Maschinen mit relativ wenig Aufwand möglich ist – Dank dem Etalon LaserTRACER und VCS. Diesen Vorteil kann der für seine Qualität bekannte Hersteller aus Nürtingen nun an seine Kunden weitergeben.

Download Anwenderbericht (PDF, 270 KB)

CASE STUDY 3: KLEINES BOHRZENTRUM MIT FANUC-STEUERUNG

In diesem Bericht wird der Einsatz des LaserTRACERs und der Software Trac-CAL in einem kleinen Bohrzentrum (Achslängen von 500 mm x 400 mm x 330 mm) mit Fanuc-Steuerung geschildert. Die beschriebene Maschine wird für die Bearbeitung von Kfz-Teilen, Elektroteilen, in der Uhren- und Schmuckindustrie sowie in der Medizintechnik eingesetzt. Besonders eindrucksvoll ist in diesem Beispiel der hohe Wirkungsgrad der Kompensation und die sehr kurze Kalibrierzeit.

Download Anwenderbericht (PDF, 315 KB)

CASE STUDY 4: GROSSE BRÜCKENFRÄSMASCHINE MIT FIDIA-STEUERUNG

Dieser Bericht eines Dienstleisters zeigt deutlich, dass auch große Maschinen in kurzer Zeit hochgenau, vollständig vermessen und kompensiert werden können. Neben der praktischen Durchführung wird auch auf die Hintergründe des Etalon-Messverfahrens und dessen Besonderheiten eingegangen. Mit der volumetrischen Kompensationsmöglichkeit für Fidia-Steuerungen wird zudem eine Neuheit beschrieben.

Download Anwenderbericht (PDF, 360 KB)

CASE STUDY 5: GROSSE 6-ACHS-FRÄSMASCHINE MIT SIEMENS-STEUERUNG

Unter dem Titel „Mut zum Fortschritt“ wird der Einsatz einer Zimmermann FZ 100 bei der Firma Kegelmann Technik GmbH beschrieben, die durch die Anwendung von Etalon-Kalibrierdaten für die Siemens-Kompensation VCS eine deutliche Genauigkeitssteigerung erfährt. Der Artikel erschien in der Zeitschrift MAV.

Download Anwenderbericht (PDF, 144 KB)

CASE STUDY 6: MULTITRACE

Beitrag aus der Zeitschrift „MAV 4|2012“ zum Einsatz des Echtzeit-Multilaterationssystems MULTITRACE beim Fraunhofer IPT in Aachen.

Zum Artikel 

TECHNISCHE DATEN
Messunsicherheit für räumliche Versatzmessung (95%) 0,2 µm + 0,3 µm/m
Auflösung 0,001 µm
Messbereich 0,2–20 m (durch rechnerische Verknüpfung beliebig)
Winkelbereich Schwenkachse -225° bis 225°
Winkelbereich Nickachse -35° bis 85°
Gewicht 8,5 kg
Laserschutzklasse 2 M
Transport In flugsicheren Koffern