Industrielle Messtechnik Prüfkörper Überwchung von Messgeräten für die Sicherheit Ihrer Messergebnisse
Prüfkörper und Softwre......für die Zwischenprüfung von Koordintenmessgeräten (KMG) Konturenmessgeräten...für die Ermittlung der Prüfmerkmlbezogenen Messunsicherheit Prüfprozesseignung Ihre Vorteile Normgerechte Verfhren für Koordintenmessgeräte nch VDI/VDE 2617 und DIN EN ISO 10360 Prüfung nch VDI/VDE-Richtlinie 2629 für Konturenmessgeräte Klibrierte und rückführbre Prüfkörper Normgerechte Verfhren für die Ermittlung der Prüfprozesseignung nch VDA 5 bzw. VDI/VDE 2617
Inhltsverzeichnis Prüfkörper für die Zwischenprüfung Portl- und Fertigungsmessgeräte mit tktiler Sensorik KMG-Check 4 DurMx-Check 5 Portl-Check 6 Tst-Check 7 Multisensor-Messgeräte wie z. B. O-INSPECT Multisensor-Check 8 Konturenmessgeräte wie z. B. RONDOM oder SURFCOM Contour-Check 9 Prüfkörper für die Prüfprozesseignung 8mm Z 45 Pol Portl- und Fertigungsmessgeräte mit tktiler Sensorik Multi-Feture-Check 10 Softwre Steuer- und Auswertesoftwre 12 Allgemeines Ws bedeutet Überwchung? 13 DAkkS-Klibrierung von Referenzwerkstücken 14 Wrtungsssistent 15
Zwischenprüfung KMG-Check Mit dem KMG-Check können Sie ls Anwender in regelmäßigen Abständen eine Zwischenprüfung durchführen. Der KMG-Check ist einsetzbr für die Prüfung von Koordintenmessgeräten nch DIN EN ISO 10360 und VDI/VDE 2617. Folgende Eigenschften können mit dem Prüfkörper erfsst und mit der Softwre nschließend usgewertet werden: Antstverhlten des Messkopfsystems Scnningeigenschften des Messkopfsystems KMG ls Formmessgerät einschließlich Filtereigenschften Längenmessbweichungen Aufstellmöglichkeiten Ds mitgeliefert Zubehör ermöglicht die unterschiedlichsten Anordnungen uf dem Messgerät. KMG-Check Option Drehtisch Der KMG-Check Option Drehtisch ht zusätzlich eine Vierchsbweichung für KMG mit Drehtisch. Beschreibung Bsis des universellen Prüfkörpers ist ein biegesteifer Grundkörper uf dem hochpräzise, klibrierte Mßverkörperungen und Formnormle ngebrcht sind: Ein Einstellring, 50 mm Durchmesser Eine Kugel us Kermik, 30 mm Durchmesser Ein Flicknorml (Präzisionszylinder mit zwei ngeschliffenen Abflchungen von etw 10 μm bzw. 250 μm) Zwei Prllelendmße, 50 mm und 400 mm Bei der Option Drehtisch: Zwei zusätzliche Kugeln us Kermik (optionl), Durchmesser 30 mm Abhängig vom Einstz des Prüfkörpers ist eine DAkkS-Klibrierung oder eine ZEISS-Werksklibrierung der Normle erforderlich. Softwre Eine mschinengebundene Steuer- und Auswertesoftwre ist für Koordintenmessgeräte die unter CALYPSO betrieben werden erhältlich. Folgende Funktionen sind möglich: Antstbweichungen mit Einzelpunkten und Scnning n Ring und Kugel nch DIN EN ISO 10360 Bltt 4 und 5. Scnningfunktionen und Filterung für Formmessungen m Verstärkungsnorml (Prüfzylinder mit 2 definierten Anschliffen). Längenmessbweichung E nch Proben n Endmß L = 50mm und L = 400mm. Vierchsbweichungen nch DIN EN ISO 10360 Bltt 3 für KMG mit Drehtisch. 4
DurMx-Check DurMx-Check ist ein Verfhren zur normgerechten Prüfung des Koordintenmessgeräts DurMx mit tktiler Sensorik. Der eigens für den DurMx entwickelte klibrierte Prüfkörper ist einsetzbr für die Prüfung nch DIN EN ISO 10360-2, 10360-4 und VDI/VDE 2617 Bltt 6.1 Folgende Eigenschften können mit dem Prüfkörper erfsst und mit der Softwre nschließend usgewertet werden: Antstbweichung des Messkopfsystems Scnningntstbweichung des Messkopfsystems Längenmessbweichung Die Abweichungen werden tktil geprüft. Beschreibung Bsis des vernickelten Prüfkörpers ist ein biegesteifer Grundkörper, uf dem hochpräzise, klibrierte Mßverkörperungen ngebrcht sind: Ein spezieller Einstellring, Durchmesser 30 mm Eine Präzisionskugel us Kermik, Durchmesser 25 mm Zwei Prllelendmße, Längen 50 mm und 300 mm Abhängig vom Einstz des Prüfkörpers ist eine DAkkS-Klibrierung oder eine ZEISS-Werksklibrierung der Normle erforderlich. Der Prüfkörper knn, dnk mgnetischen Befestigungen der Prllelendmße und des Einstellrings, präzise und unkompliziert mit wenigen Hndgriffen uf- und bgebut werden. Zur Montge der Kugel wird entsprechendes Werkzeug geliefert. Ds gesmte Zubehör wird gut geschützt und ordentlich in einem Koffer verstut. Softwre Eine mschinengebundene Steuer- und Auswertesoftwre ist für Koordintenmessgeräte die unter CALYPSO betrieben werden erhältlich. Folgende Funktionen sind möglich: CNC-Abluf der Messungen Normgerechte Auswertung Zusätzliche Anlyse der Messergebnisse uf der Bsis von Überwchungsfktoren Sttistische Aufbereitung der Messergebnisse 5
Zwischenprüfung Portl-Check Der Portl-Check in Verbindung mit dem Tst-Check wird für die Durchführung der Bestätigungsprüfung verwendet und ist einsetzbr für die Überwchung der Längenmessbweichungen von KMG nch VDI/VDE 2617. Bei der Überwchung wird vorwiegend der Einfluss der Komponentenbweichungen (KMG-Geometrie) überprüft. Vor dem Einstz des Portl-Checks ist zusätzlich ds Messkopfsystem zu überprüfen. Dies knn mit dem Tst-Check bzw. mit dem KMG-Check vorgenommen werden. Aufstellmöglichkeiten Durch ds mitgelieferte Zubehör können Sie den Prüfkörper ohne großen Aufwnd in den unterschiedlichsten Anordnungen uf dem Messgerät positionieren. Beschreibung Der zweidimensionle Prüfkörper (Kugelpltte) besteht us einer Sthlpltte. In diese Pltte sind 25 Kugelinnenelemente (hochgenue Außenringe von Kugellgern) in einem regelmäßigen Rster eingebrcht. Hohe Aussgekrft durch 300 Abstände in verschiedenen Lgen und Orientierungen uf der Pltte. Schutz vor Beschädigungen und Schmutz durch Verwendung von Kugelinnenelementen. Kürzere Verfhrwege ls bei Außenkugeln reduzieren die Messzeiten deutlich. Hltevorrichtung mit 3 Stützen grntiert unverspnnte Befestigung über 3 Kugeln die sich uf Kegel, V-Lger und Ebene bstützen. Isolierelemente in den Stützen vermindern den Wärmeustusch zwischen der Pltte und dem KMG. Abhängig vom Einstz des Prüfkörpers ist eine DAkkS-Klibrierung oder eine ZEISS-Werksklibrierung der Normle erforderlich. Softwre Eine mschinengebundene Steuer- und Auswertesoftwre ist für Koordintenmessgeräte die unter CALYPSO betrieben werden erhältlich. Folgende Funktionen sind möglich: Normgerechte Überwchung der KMG-Geometrie nch VDI/VDE 2617 Bltt 5. Vollutomtischer Messbluf nch einfcher W-Lge Bestimmung für Innen- und Außenkugeln. Grfische Auswertung ller 300 Distnzen in einem Schblonendigrmm. Bewertung der KMG-Geometrie mit einer einzigen Zhl, dem sogennnten Überwchungsfktor (VDI/VDE 2617 Bltt 5), Lngzeitbeurteilung in Qulitätsregelkrten. 6
Tst-Check Ds Tst-Check-Verfhren ist einsetzbr für die Prüfung des Antst- und Scnningverhltens des Messkopfes im Zusmmenwirken mit dem Koordintenmessgerät nch VDI/VDE 2617. Beschreibung Bsis des Prüfkörpers ist ein biegesteifer Grundkörper, uf dem eine Kugel us Kermik, Durchmesser 30 mm und ein Einstellring, Durchmesser 50 mm ngebrcht sind. Beide Normle sind hochgenu und klibriert. Abhängig vom Einstz des Prüfkörpers ist eine DAkkS-Klibrierung oder eine ZEISS-Werksklibrierung der Normle erforderlich. Softwre Eine mschinengebundene Steuer- und Auswertesoftwre ist für Koordintenmessgeräte die unter CALYPSO betrieben werden erhältlich. Folgende Funktionen sind möglich: Normgerechte Überwchung und nlytische Bewertung des KMG-Tstsystems. Schnelle Tstsystemüberwchung n der Kugel nch VDI/VDE 2617 Bltt 5. Erweiterte Tstsystemüberwchung n Ring und Kugel in Anlehnung n VDI/VDE 2617 Bltt 5 uch im Scnningbetrieb für KMG mit messendem Tstkopf. Ermittlung der ein-, zwei- und dreidimensionlen Antstunsicherheit V1, V2 bzw. V3 nch VDI/VDE 2617 Bltt 3 uch n nwenderspezifischen Tststiften und unter den gegebenen Betriebsbedingungen. Ermittlung der Antstbweichung nch DIN EN ISO 10360-5. Lngzeitbeurteilung des Tstsystems mittels Überwchungsfktoren in Qulitätsregelkrten. Tstsystem-Lngzeittest und KMG-Driftkontrolle. 7
Zwischenprüfung Multisensor-Check Der Multisensor-Check ist ein Verfhren zur normgerechten Prüfung von Koordintenmessgeräten (KMG) mit tktiler/ optischer Sensorik. Der universelle, klibrierte Prüfkörper wird mit zugehöriger Steuer- und Auswertesoftwre geliefert. Anwendung Der Multisensor-Check ist einsetzbr für die Prüfung von Koordintenmessgeräten nch DIN EN ISO 10360-2, 10360-4 und VDI/VDE 2617 Bltt 6.1: Antstbweichung des Messkopfsystems Scnningntstbweichung des Messkopfsystems Längenmessbweichung Antstbweichung und Längenmessbweichung werden tktil und optisch geprüft. Beschreibung Bsis des Prüfkörpers ist ein biegesteifer Grundkörper, uf dem hochpräzise, klibrierte Mßverkörperungen ngebrcht sind: Ein spezieller Einstellring für tktile und optischemessungen, Durchmesser 16 mm Eine Präzisionskugel us Kermik, Durchmesser 25 mm Zwei Prllelendmße, Längen 50 mm und 200 mm Ein Glsmßstb, Länge 200 mm Abhängig vom Einstz des Prüfkörpers ist eine DAkkS-Klibrierung oder eine ZEISS-Werksklibrierung der Normle erforderlich. Softwre Eine mschinengebundene Steuer- und Auswertesoftwre ist für Koordintenmessgeräte die unter CALYPSO betrieben werden erhältlich. Folgende Funktionen sind möglich: CNC-Abluf der Messungen Normgerechte Auswertung Zusätzliche Anlyse der Messergebnisse uf der Bsis von Überwchungsfktoren Sttistische Aufbereitung der Messergebnisse Der Glsmßstb enthält präzise, kreisförmige Mrkierungen zur Prüfung der Antstbweichung und eine Strichskl zur Prüfung der Längenmessbweichung. 8
Contour-Check Der Contour-Check ist einsetzbr für die Prüfung von Konturenmessgeräten nch der VDI/VDE- Richtlinie 2629 Bltt 1. Der Einstz des Konturennormls ermöglicht dem Anwender die Einhltung der Spezifiktion des Konturenmessgerätes regelmäßig zu bestätigen. Beschreibung Der Grundkörper des Normls besteht us Hrtmetll uf dem hochpräzise, klibrierte Mßverkörperungen und Formelemente ngebrcht sind. Gesmtlänge 185 mm mit 9 Formelementen 2 x Winkel 90 konvex 2 x Winkel 90 konkv 3 x Rdius konvex 2 x Rdius konkv Der Contour-Check wird mit einer Spnnvorrichtung geliefert, mit der ds Norml entsprechend der VDI-Richtlinie bei 0 und in 20 Schrägstellung gemessen werden knn. DAkkS-Klibrierung Ds Konturennorml wird grundsätzlich DAkkS-klibriert usgeliefert. Dbei wird die Messunsicherheit für jede Messgröße ufgbenspezifisch mit der Methode des Virtuellen KMG ermittelt. Die Methode der Klibrierung mit Hilfe des Virtuellen KMG wurde von der Physiklisch- Technischen Bundesnstlt (PTB) in Brunschweig entwickelt. Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 Z 6 Z 7 Z 8 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 9
Prüfprozesseignung Multi-Feture-Check Der Multi-Feture-Check ist ein Verfhren zur Ermittlung der prüfmerkmlbezogenen Messunsicherheit und Prüfprozesseignung für nhezu lle in der Koordintenmesstechnik vorkommenden Mß-, Form- und Lgebweichungen. Anwendung Abhängig vom Teilespektrum des Anwenders können die folgenden Prüfmerkmle des universellen Prüfkörpers usgewählt werden. Auf ds jeweilige Koordintenmessgerät bezogen können hierfür die Messunsicherheiten ermittelt und eine Aussge über die Prüfprozesseignung bgeleitet werden: Durchmesser, Länge, Winkel Gerdheit, Ebenheit, Rundheit, Zylinderform Prllelität, Rechtwinkligkeit, Neigung, Position, Konzentrizität, Koxilität, Symmetrie Rundluf, Plnluf, Gesmtrundluf, Gesmtplnluf Bei der Anwendung dieses Verfhrens werden die Messunsicherheiten und die Prüfprozesseignung unter Berücksichtigung der ktuellen Temperturen vor Ort, mit werkstückähnlichem Mteril und werkstückähnlichen Oberflächeneinflüssen relitätsnh ermittelt. Auf ds jeweilige Koordintenmessgerät bezogen können dmit Messunsicherheiten ermittelt und eine Aussge über die Prüfprozesseignung bgeleitet werden. Beschreibung Herzstück des Multi-Feture-Checks ist ein universeller Prüfkörper, der us einem zylindrischen Grundkörper us Aluminium mit verschiedenen Geometrieelementen besteht, wie sie n typischen Werkstücken mittlerer Größe vorkommen: zylindrische Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern und Tiefen ein Lochkreis ein kurzer Kegel mit großem Öffnungswinkel und ein lnger Kegel mit kleinem Öffnungswinkel drei ebene Flächen, von denen eine schräg verläuft Abstz- und Stirnflächen die zylindrische Oberfläche des Grundkörpers 10
Die Geometrieelemente werden mit llgemein üblichen Fertigungsverfhren erzeugt. Deren Oberflächen entsprechen somit denen von Werkstücken. Seine Oberfläche ist für ein besseres Verschleißverhlten gehärtet. Die Länge des Prüfkörpers ist 200 mm und der Durchmesser beträgt 100 mm. Auf Anfrge knn der Prüfkörper uch us nderen Mterilien und in nderen Abmessungen usgeführt werden. Prüfkörper Klibrierung Die Klibrierung des Multi-Feture-Check Prüfkörpers wird in einem DAkkS-Klibrierlbor durchgeführt, ds für die Messung von prismtischen Werkstücken nch der PTB-Methode des Virtuellen KMG kkreditiert ist. Softwre Der Multi-Feture-Check wird stndrdmäßig mit einem CALYPSO Prüfpln und einem DAkkS-Klibrierschein usgeliefert. Der Klibrierschein enthält die Messwerte mit den zugeordneten Messunsicherheiten der im Prüfpln gemessenen Prüfmerkmle. Zudem erhlten Sie ein prktisches Anwendungsbeispiel ls Vorlge zur Ermittlung der Messunsicherheit bzw. Prüfprozesseignung. 11
Softwre Steuer- und Auswertesoftwre für den vollutomtischen Messbluf mit nschließender Auswertung der Messergebnisse Die Softwre enthält den Prüfbluf bzw. die Auswerteroutine, die ds Ergebnis in Form von Überwchungsfktoren usgibt. Anhnd des Überwchungsfktors ist sofort ersichtlich, ob ds Gerät noch den Spezifiktionen entspricht. Die Prüfkörper können n mehreren Koordintenmessgeräten verwendet werden. Es ist jedoch für jedes Messgerät eine ZEISS CALYPSO Softwrelizenz erforderlich. Sie sind ußerdem nwendbr uf Koordintenmessgeräte nderer Hersteller insoweit diese mit der Softwre ZEISS CALYPSO betrieben werden. Beschreibung Menügeführte Antstung zur Lgebestimmung des Prüfkörpers. Prmetrische Eingbe der Klibrierwerte des Prüfkörpers und der Grenzwerte des KMG. Dtenusgbe uf Messprotokolle und grfische Auswertung mit Ergebnisprotokollen in Schblonendigrmm und Rundheitsbweichungsplots. Übersichtliche Ergebnisdrstellung und eindeutige Ergebnisbeurteilung durch Berechnung und Ausgbe von Überwchungsfktoren U. U ist der Quotient us den ttsächlich ermittelten Werten und den Grenzwerten der Genuigkeitskennwerte des Koordintenmessgerätes (Herstellerngben). Bei U > 1 ist der Test nicht bestnden. Schnittstelle zu qs-stat zur sttistischen Auswertung der Ergebnisse. Anwenderunterstützung Unser geschultes Personl instlliert für Sie den Prüfkörper und die Softwre vor Ort und weist Sie in die Hndhbung des Systems ein. Wir unterstützen Sie bei: der Festlegung der Prüfintervlle für die einzelnen Leistungsmerkmle des KMG. der Anordnung des Prüfkörpers und der Messlinien. So können Sie die vielfältigen Möglichkeiten des Prüfkörpers technisch und wirtschftlich optiml nutzen. 12
Allgemeines Ws bedeutet Überwchung? Begriffserläuterung Die Überwchung eines Messgerätes dient der schnellen und stichprobenhften Überprüfung der messtechnischen Genuigkeit im lufenden Betrieb und richtet sich nch den Anforderungen der Prüfmittelüberwchung gemäß DIN ISO 9000 bis DIN ISO 9004. Die Genuigkeit, die dbei einzuhlten ist sowie ds Überwchungsintervll, legt der Betreiber unter Bechtung der produktionsbedingten Anforderungen selbst fest. Annhmeprüfung Diese wird durchgeführt nch den Festlegungen und den Verfhren des Herstellers. Bestätigungsprüfung Diese wird durchgeführt nch den Festlegungen des Anwenders und den Verfhren des Herstellers. Zwischenprüfung In der ISO 10360 wird dringend empfohlen Messgeräte in der Zeitspnne zwischen den turnusmäßig durchzuführenden Bestätigungsprüfungen regelmäßig zu überwchen. Der Abstnd der Zwischenprüfung sollte von den Umgebungsbedingungen und der erforderlichen Leistungsfähigkeit bhängig gemcht werden. Ds Messgerät sollte sofort nch jedem wichtigen Vorfll, der Einfluss uf die Leistungsfähigkeit des Gerätes hben knn, überprüft werden. Der Umfng der in diesem Teil von ISO 10360 beschriebenen Zwischenprüfung knn in der Anzhl der Messungen, Lgen und Richtungen verringert werden. Einzelpunkte Pol Scnning 8mm Z 45 Pol Antstpunkteverteilung bei der Ermittlung der Antstbweichung nch DIN EN ISO 10360 Bltt 4 bzw. Bltt 5 13
Allgemeines DAkkS-Klibrierung von Referenzwerkstücken Mit dem Virtuellen Koordintenmessgerät klibrieren wir komplexe Werkstücke mit direkter Angbe der Messunsicherheit für verschiedenrtigste Messufgben. Dies ist die Vorussetzung für die Rückführung von Messungen in der Industrie. Messverfhren Die Referenzwerkstücke werden in unserem nch DIN EN ISO/IEC 17025 kkreditierten Klibrierlbor uf einem hochgenuen und klibrierten Koordintenmessgerät gemessen. Mit dem Virtuellen Koordintenmessgerät werden zu den Messwerten uch die ufgbenspezifischen Messunsicherheiten computersimuliert ermittelt. Die Unsicherheitsermittlung beruht uf einer Simultion des Messprozesses, welche Einflussgrößen von Geometriebweichungen des KMG, Abweichungen des Messkopfsystems und den Umgebungsbedingungen berücksichtigt. Diese Methode wurde von der Physiklisch-Technischen Bundesnstlt (PTB) entwickelt und ist in der Prxis etbliert Ihre Vorteile DAkkS-Klibrierschein mit Rückführung der Messwerte uf ntionle Normle Anerkennung des DAkkS-Klibrierschein innerhlb und ußerhlb Europs Überwchung des Messprozesses mit klibrierten Meisterteilen oder Referenzwerkstücken Akkreditierung nch DIN EN ISO/IEC 17025 Bewertung Ihres Messprozesses 14
Wrtungsssistent Mit dem Wrtungsssistenten können Sie die Auslstung Ihrer Messmschine verbessern und ungeplnte Ausfälle reduzieren. Optimieren Sie den Wrtungspln Ihres Messgerätes gemäß dessen Nutzung und spren Sie dmit Kosten! Wrtung zum bestmöglichen Zeitpunkt Auf Bsis Ihrer individuellen Messgerätenutzung ermittelt der Wrtungsssistent für ds jeweilige Gerät den optimlen Zeitpunkt für eine Wrtung und schlägt den idelen Umfng der Mßnhme in Form von einer Klibrierung, einer kleinen oder großen Wrtung vor. Unsere jhrzehntelnge Erfhrung im Service und tusendfch ermittelte Felddten us unterschiedlichsten Nutzungschrkteristiken sind in den Wrtungsssistenten eingeflossen. Ausgewertet werden diese Dten: Kollisionsbetrchtung Anzhl der Antstungen Fhrstrecken der XYZ-Achsen effektive Betriebsstunden des Geräts Kollisionsmonitoring Der Wrtungsssistent erfsst lle Antstungen und Kollisionen und führt eine detillierte Fehlerdignose durch. Diese Dten werden visuell und übersichtlich drgestellt und es werden unter nderem die Art und Stärke der Kollision sowie der Zeitpunkt ufgezeichnet. Auf Wunsch wird eine Mil generiert, die einem verntwortlichen Mitrbeiter zugesndt wird. Nch einer Kollision knn die Genuigkeit des Koordintenmessgerätes durch eine Eigenüberwchung überprüft werden. Hierfür ist der KMG-Check für die Überprüfung der Gerätespezifiktion ein ideles Messmittel. Bei der Verwendung mehrerer Koordintenmessgeräte knn der ktuelle Sttus mit dem Mster Control Center überwcht werden. 15
DE_60_020_165I Printed in Germny 03/2014 Änderung in Ausführung und Lieferumfng sowie technische Weiterentwicklung vorbehlten. Crl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH 73446 Oberkochen Germny Vertrieb: +49 7364 20-6336 Service: +49 7364 20-6337 Fx: +49 7364 20-3870 Emil: info.metrology.de@zeiss.com Internet: www.zeiss.de/imt