Was ist ein optisches Messgerät?

Der Messprojektor, der 1925 patentiert wurde, ist ein Messinstrument, das einen Schatten verwendet, um Teile berührungslos zu messen. Messprojektoren sind bekannt für ihre einfache Handhabung bei der Messung von Länge, Breite, Radius, Durchmesser und Winkeln von Teilen in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder der Medizintechnikindustrie.

Mit dem Fortschritt der automatisierten Technologie und den gleichbleibenden Messprojektoren stoßen die Mitarbeiter jedoch an ihre Grenzen. Die Fehlertoleranz, die manuelle Anpassung und die fehlende 3D-Merkmalsmessung werden zu Nachteilen. Als Antwort darauf hat KEYENCE digitale Messprojektoren (Image Dimension Measurement System, IM) entwickelt, um die typischen Messprojektoren zu verbessern. In diesem Blog befassen wir uns mit den technischen Aspekten von Messprojektoren und der Bedeutung von IMs.

Abgesehen davon, ob es sich um ein manuelles oder automatisches Messgerät handelt, gibt es noch viele weitere Unterschiede zwischen den verschiedenen Prinzipien optischer Messgeräte. Während einige einen eher universellen Designansatz verfolgen, sind andere für spezielle Anwendungsfälle konzipiert. Daher ist es für eine effektive Anwendung entscheidend, zu verstehen, wodurch sich ein Gerät auszeichnet.

• Manuell: Die manuellen optischen Messungen gelten seit Generationen als Standard und werden mit Geräten wie dem Messprojektor durchgeführt. Sie sind auch heute noch weit verbreitet und in der Fertigung und Qualitätskontrolle von Bedeutung. Sie sind nicht zu verwechseln mit optischen 3D-Koordinatenmessgeräten (KMGs).
• Automatisiert: Heutzutage profitieren wir von softwaregesteuerten optischen Messmaschinen. Geschwindigkeit und Genauigkeit sind hier die wichtigsten Vorteile, zusätzlich zu einer einfacheren Lernkurve. Automatisierte optische Messungen können den Produktionsprozess in mehr als einer Hinsicht optimieren. Ein gutes Beispiel für diese Technologie sind die Multisensor-Messmaschinen.

Wir haben die Grundlagen der Funktionsweise eines Messprojektors erörtert. Lassen Sie uns nun auf den Messprozess eingehen, der dabei abläuft. Zunächst nimmt ein Messprojektor ein Bild eines Teils auf. Die Aufnahme kann einfach durch das Aufleuchten des Lichts erfolgen. Bei fortschrittlicheren Systemen erfolgt eine Anzeige auf dem Bildschirm. Als nächstes werden der XY-Objekttisch und die Abmessungen gemessen. Da viele Messprojektoren immer noch manuell betrieben werden und sich seit 1925 kaum verändert haben, kann dieser Schritt mit dem menschlichen Auge von einem Messtechniker oder einem anderen Techniker durchgeführt werden. Bei fortschrittlichen Systemen können Messprojektoren dies in Sekundenschnelle automatisch vornehmen.

Messprojektoren sind vielseitig und werden für eine Reihe von Messungen wie Länge/Breite, Radius/Durchmesser und Winkel verwendet. Bei einigen dieser Methoden muss zusätzliches Zubehör wie Halterungen, Überlagerungsdiagramme und Vorhänge verwendet werden.

Messprojektoren sind aufgrund ihrer Messfähigkeiten seit so vielen Jahren unverändert beliebt. Die Tatsache, dass Messprojektoren berührungslos messen, ist von großer Bedeutung, denn es besteht keine Gefahr, dass ein empfindliches Teil beschädigt oder verformt wird. Außerdem führt die berührungslose Methode zu weniger menschlichen Fehlern durch Techniker, die das Teil versehentlich bewegen – was bei Handmessgeräten und anderen handgeführten Werkzeugen häufig passiert.

Ein weiterer Grund, warum die Projektormessung weit verbreitet ist, liegt in der Fähigkeit des Projektors, die X- und Y-Achse bei Bedarf gleichzeitig zu messen. Handgeführte Geräte wie Messschieber, Mikrometerschrauben und Höhenmessgeräte können nur eine Achse messen, sodass ein Messprojektor die Effizienz der Messung erhöht.

Messprojektoren werden in unterschiedlichen Industrien mit verschiedensten Teilen verwendet, darunter:

Profilprojektoren sind dafür bekannt, dass ihre Verwendung leicht zu erlernen ist, aber zu welchem Preis? Erfahrene Messtechniker und andere Techniker können für Projektormessungen eingesetzt werden, aber Messprojektoren haben einige Nachteile in Bezug auf die allgemeine Effizienz und unerfahrene Benutzer.

Die Genauigkeit von Messprojektoren übertrifft die handgeführter Messgeräte wie Lineale und Messschieber. Aber was übertrifft einen standardmäßigen Messprojektor, der seit 100 Jahren nicht mehr verändert wurde?

KEYENCE hat digitale Messprojektoren (Image Dimension Measurement Systems, IMs) entwickelt, um die aufwendige Bedienung der Messprojektoren zu verbessern. Ein IM ist eine digitalisierte Version eines Messprojektors. IMs erfordern zwei einfache Schritte – Platzieren und Knopfdrücken. Der XY-Objekttisch muss nicht manuell bewegt werden, denn das IM erkennt automatisch die Position und Ausrichtung des Teils, egal wo es auf dem 300 × 200 mm großen Objekttisch platziert wird. Nach der Erkennung messen die IMs das Teil in Sekunden und melden diese Daten. IMs ersparen Ihnen das mühsame Berechnen von statistischen Werten, das Erstellen von Diagrammen und das Schreiben langer Messlisten.

IMs verkürzen nicht nur den Zeitaufwand erheblich, sondern sie verwenden auch ein telezentrisches Objektiv anstelle eines konventionellen Objektivs. Das telezentrische Objektiv verhindert Verzerrungen durch Schatten und ermöglicht so konsistente und genaue Messergebnisse unabhängig vom Bediener.

Es ist klar, dass beide Systeme ihren Platz in der Welt der Fertigung haben, aber IMs sind in einigen Schlüsselbereichen besser. Geschwindigkeit und Genauigkeit sind Aspekte digitaler Messprojektoren, die nicht ignoriert werden können.

Weitere bemerkenswerte Vorteile von IMs sind:

• Konsistentere Berichterstattungsergebnisse
• Minimale physische Inspektion erforderlich
• Erweiterte Analysefunktionen

Wie bei jeder neuen Maschine in der Fertigung gibt es auch hier eine gewisse Lernkurve. Diese kann bei automatisierten Geräten relativ gering sein, sollte aber am Anfang dennoch eingeplant werden.

Darüber hinaus sind die Kompatibilität von Systemen und Arbeitsabläufen sowie die Datenmigration weitere wichtige Aspekte. Jedes System hat auch sein eigenes Setup, das die Kalibrierung und andere Systemparameter umfasst.

Unabhängig von der Effektivität einer Maschine sind die Überprüfung der Genauigkeit und die Analyse der Berichte unerlässlich. Der Übergang von optischen 3D-Messsystemen zu den IM-Systemen von KEYENCE kann für viele Anwendungen ein nahtloser Prozess sein.

Messprojektoren sind dafür bekannt, dass sie berührungslos, einfach zu bedienen und vielseitig in der Messung sind. Da jedoch Präzision und Effizienz immer mehr gefragt sind, wird die Umstellung auf einen automatisierten Profilprojektor wie die digitalen Messprojektoren von KEYENCE notwendig. KEYENCE bietet eine Palette von 9 Systemen der Modellreihen IM und LM an, die von der Einstiegsklasse bis hin zu fortgeschrittenen Funktionen reichen. Jedes System arbeitet nach dem Prinzip „Platzieren und Drücken“, d. h. es sind nur zwei Schritte für den gesamten Prüfprozess erforderlich: Das Platzieren des Teils auf dem System und das Drücken des Knopfes zum Messen.

Die IMs von KEYENCE erfordern keine zusätzlichen Gebühren für Software-Updates, verfügen über CAD-Modellierungsfunktionen, messen in Sekundenschnelle und verwenden ein telezentrisches Objektiv für die Erfassung des Teilebildes. Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Sie Ihre Messzeit von Stunden auf Sekunden verkürzen können? Kontaktieren Sie KEYENCE und unser sachkundiges Support-Team wird Ihnen alle Fragen beantworten und Ihnen sogar eine Vorführung anbieten.