Optimierung der Prozesssicherheit – Innovative Prüfsysteme im Qualitätsmanagement des Maschinen- und Anlagenbaus

Auf der productronica 2015 stellte die HTG GmbH ihre beiden Prüfsysteme zur Gewinde- und Rundlauf-Messung vor. Bei der Pressekonferenz auf der Messe wurden sowohl deren Funktionalität erläutert als auch der wirtschaftliche Mehrwert ihres Einsatzes vor allem in automatisierten Produktionsprozessen dargelegt – zunehmend wichtiges Kriterium für das Thema Industrie 4.0.

Marktrelevanz

Die Ansprüche in Wirtschaftszweigen wie der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik oder Telekommunikation werden in Punkto Qualitätsprüfung nicht nur immer höher, sondern münden zunehmend in einer nahezu 100% Kontrolle der benötigten Perfektion und damit garantierten Funktionstüchtigkeit von Bauteilen.

Es sind Branchen mit extrem hochwertigen und teuren Teilen, hinzu kommt in den Bereichen Verkehr und Medizin der Aspekt des Schutzes von Leib und Leben. Kosten und Sicherheit im Blick ist es also von Interesse, fehlerhafte und damit nicht voll funktionstüchtige Komponenten so früh wie möglich zu identifizieren und so aus automatisierten Produktionsprozessen zeitnah eliminieren zu können.

HTG

Die HTG High Tech Geräte GmbH mit Sitz in Oberhaching ist Tochtergesellschaft der STEMAS AG und bekannt als Entwicklungspartner und Systemlieferant von Anlagen, Maschinen und Geräten für die Industrie und Wissenschaft. Konzerne wie Bosch, BMW, Knorr-Bremse, Deutz, Corning oder EOS – aber auch andere renommierte Firmen, die in ihren Bereichen zum Teil Weltmarktführer sind, nutzen ihr umfangreiches Produkt- und Dienstleistungsspektrum.

Mess- und Prüftechnik

HTG_Integrierte Version

Integriertes System zur 100%-Prüfung von Innengewinden in eine bestehende Fertigungszelle

Verstärkt legt die HTG inzwischen den Fokus auf die Entwicklung eigener Produkte speziell für die Mess- und Prüfautomation. Auf der  productronica 2015 wurden daher als Innovationen die beiden neuen Messgeräte ThreadGauge® zur Prüfung von Sack- und Durchgangsgewinden sowie RotaryGauge® zur berührungslosen Rundlaufprüfung von Dreh- und Rotationsteilen mit ihrem Lösungspotential im Rahmen von Industrie 4.0 vorgestellt.

Rundlaufprüfsystem RotaryGauge®

RotaryGauge® zur Prüfung des Rundlaufs von Dreh- und Rotationsteilen ist ein berührungsloses Verfahren zur manuellen Einzelprüfung, aber auch vollautomatisierten Serienprüfung. Faktisch verschleißfrei, arbeitet es ohne Beschädigung der zu prüfenden Bauteile und ist unabhängig von der Oberfläche verschiedener Materialien.

Bisher stand diesen Anforderungen wie zum Beispiel in der Medizintechnik bei Knochennägeln nur eine taktile Rundummessung zur Verfügung – aufwendig, anfällig und teuer in der Methodik. Das neue Rundlaufprüfsystem ist gegenüber herkömmlichen Methoden über die Gänze des gesamten Produkts exakter, schneller und auch preiswerter.

HTG_Revolver

System zur 100%-Prüfung von Innengewinden mit vollautomatisiertem Wechsel der Prüfdorne

Eingespannt zwischen zwei Spitzen wird der Prüfling mit den möglichen Maßen 3-18 mm Durchmesser und 60-130 mm Länge in nur wenigen Drehungen mit einem Sensor in beliebig vielen frei parametrierbaren Ebenen mit beliebig definierten Grenzwerten pro Ebene gemessen. Die Genauigkeit liegt dabei bei 5 µm – die Wiederholgenauigkeit bei 10 µm. Die ermittelten Messwerte werden auf dem Touchpanel visualisiert und durch das Messgerät selbstständig zwischen IO- und NIO-Teilen unterschieden. Alle Prüfdaten werden unmittelbar dokumentiert und können in der Qualitätskontrolle weiter verarbeitet werden.

Die Messzeit pro Ebene und Höhenverstellung liegt bei unter 5 Sekunden. Somit besteht die Möglichkeit, die Rundlaufprüfung zeitlich in Produktionslinien mit einem Fertigungstakt von über 5 Sekunden zu integrieren. Aufgrund der SPS- /und Bus-Tauglichkeit kann das System auch nachträglich in fertige Anlagen integriert werden.

RotaryGauge:

  • Rundlauffehler = 0,005 mm
  • 5 Sekunden Messdauer pro Messebene
  • Drehteile mit Durchmesser von 3 bis 18 mm
  • Bauteile von 60-130 mm
  • Sensorauflösung 10 µm
  • Anwendungs- /Kunden-spezifischer Vorrichtungsaufbau
  • SPS- /Bus-tauglich

Gewindeprüfsystem ThreadGauge®

Mit ThreadGauge® offeriert die HTG ein patentiertes Gerät zur motorischen Prüfung von Gewinden. Das rechnergesteuerte System ermöglicht eine 50% schnellere, objektive 100% Kontrolle von Sack- und Durchgangsgewinden (M4 bis M24) und ist in Abhängigkeit des Einsatzgebietes sowohl für die manuelle Einzelprüfung geeignet, als auch voll automatisierbar im Produktionsprozess integrierbar.

HTG_Roboterarm

Gewindeprüfsystem mit Zuführung und Positionierung mittels eines Roboterarms

Das Messgerät soll die Effizienz der bisher zuverlässigsten und sichersten Methode der mechanischen Gewindeprüfung per Lehrdorn bei wichtigen und sicherheitsrelevanten Schraubverbindungen erhöhen. Es entspricht dabei allen Qualitäts- und Prüfanforderungen nach ISO 1502 sowie der DIN13.

Die von HTG entwickelte Technik arbeitet mit einem nicht verkantenden Lehrdorn. Bei der Prüfung wird die Vorschubkraft des Lehrdorns über eine bewegliche Hülse ausgeglichen und somit eine gleichmäßige Krafteinwirkung erzielt. Mit diesem Vorgehen können sowohl das unmittelbare Gewinde, als auch das notwendige Drehmoment sowie die Gewindetiefe exakt gemessen werden. Die integrierte Software wertet jede Prüfung vollautomatisch aus und definiert das Resultat eindeutig mit „gut“ oder „nicht gut“. Ihre Ergebnisse basieren somit auf jederzeit objektiv reproduzierbaren Resultaten.

Da das Prüfsystem frei parametrierbar ist, können neben metrischen Gewinden mit verschiedenen Steigungen z.B. auch Zoll-Gewinde oder kundenspezifische Gewinde für Spezialanwendungen geprüft werden. Bei einer Taktzeit von circa 8 Sekunden je Prüfung ist ein automatischer Lehrdornwechsel möglich.

ThreadGauge® Mobile

  • Durchgehend Protokolliert
  • Innen-/Außengewinde
  • Links-/Rechtsgewinde
  • Durchgangs-/Sacklochbohrungen
  • 8 Sekunden pro Messung
  • M4 – M24

ThreadGauge® Automatic

  • Alle Gewindetypen sowie Spezialanwendungen
  • Mehrstufige Gewinde
  • Automatisierter Wechsel der Prüfdorne
  • Vollautomatisierte 100% Gut-/Schlechtprüfung
  • Erfüllung der DIN13 sowie DIN ISO1502

Wirtschaftlicher Mehrwert

HTG_TG Rotor

Vollautomatisierte 100%-Prüfung mit Zuführung, Vereinzelung und Sortierung von Gewinden in Schüttgut. Zur Taktzeitverkürzung werden jeweils drei Prüfungen parallel durchgeführt (Quelle aller Bilder: HTG)

Ein Alleinstellungsmerkmal der beiden Prüfsysteme RotaryGauge® und ThreadGauge® liegt im Schnittstellenmanagement mit externen Systemen: Sie sind komplett SPS- und busfähig und damit auch nachträglich in bereits bestehende oder projektierte Fertigungsanlagen implementierbar. Dort können alle relevanten Prüfdaten der Messtechniken nicht nur durchgängig dokumentiert werden, sondern zeitgleich an alle Steuerungs-, Kontroll- und Qualitätssicherungssysteme oder das ERP-System übermittelt werden. Die miteinander kommunizierenden Systeme unterbrechen bei nicht tolerierbaren Abweichungen den Produktionsablauf, bevor die Bauteile weiter verarbeitet werden. Der wirtschaftliche Nutzen liegt darin, dass Nachbearbeitungskosten und Ausschuss so minimiert werden können.

Die komplette EDV-technische Dokumentation der Prüfdaten von Zulieferteilen ist mittlerweile Standard und ermöglicht zudem bei Bedarf die Chargenrückverfolgbarkeit.

Zukunftsfähig für Industrie 4.0

Durch die unmittelbare Interaktion und Integration der verschiedenen Systeme erfüllen RotaryGauge® und ThreadGauge® die Anforderungen von Industrie 4.0, denn die neue Industrielle Revolution ist besonders gekennzeichnet durch das Zusammenwachsen und die gegenseitige kybernetische Steuerung von Informations- und Fertigungstechnik.

htg-gmbh.de

 

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