Normale für 3-D-Koordinatenmesstechnik

Prüfen Sie Ihre Koordinatenmessgeräte mit den Normalen von Kolb & Baumann.

Die periodische Überwachung von handgeführten oder rechnergesteuerten Koordinatenmessgeräten wird auf der Basis von kalibrierten mechanischen Prüfkörpern durchgeführt. Durch geeignete Auswahl und Kombination vier verschiedener Prüfkörper wie Kugel, Stufenendmaß und Kugelplatte und ihrer Anordnung lassen sich das gesamte Messvolumen oder bestimmte Teil-Messvolumen entsprechend der typischen Werkstück-Größe abdecken und die Prüfung an deren wichtigste Messaufgabe anpassen.
Die Ablaufsteuerung erfolgt einheitlich nach den Nenndaten des Prüfkörpers. Die numerische und grafische Auswertung wird mit einem einheitlichen Programm für jede Prüfkörperart ausgeführt und durch Fachpersonal beurteilt. Summarische Kennwerte geben einen Überblick über den aktuellen Genauigkeitszustand und Langzeittendenzen. Auf diese Weise kann der Einsatz von Koordinatenmessgeräten optimiert und ihre Ausfallzeit bei geringem Aufwand minimiert werden. Um den gestiegenen Anforderungen an die Überprüfung von Koordinatenmessgeräten gerecht zu werden, hat Kolb & Baumann das Lieferprogramm (u. a. KOBA-step) um die Kugelplatte KOBA-check ergänzt. Diese verkörpert nahezu alle Eigenschaften, die von einem Prüfmittel zur Überwachung von KMG verlangt werden.

Stufenendmaße zur Kalibrierung und Überwachung von Koordinatenmessgeräten

In der industriellen Messtechnik für geometrische Größen spielen taktil antastbare Längenmaßverkörperungen als Referenznormale eine wichtige Rolle.
Besondere Bedeutung haben sie bei der Kalibrierung und Überwachung von Ein-, Zwei- und Drei-Koordinatenmessgeräten mit mechanischer Antastung erlangt. Der Ansatz, die Längenmessabweichung zur Abnahme und kontinuierlichen Überwachung von Koordinatenmessgeräten heranzuziehen, hat sich in Verbindung mit taktil antastbaren Prüfkörpern als aussagekräftiges und wirtschaftliches Verfahren bewährt. Hier bietet das Stufenendmaß universelle Anwendbarkeit und höchste Flexibilität. Der hohe Stellenwert physikalischer Maßverkörperungen bei der messtechnischen Rückführung, Kalibrierung und Überwachung ist unter anderem durch die Richtlinienreihe VDI/ VDE 2617 und die Normen der DIN EN/ISO 10360 begründet. Diese technischen Regelwerke belegen die herausragende Eignung von Längenmaßverkörperungen für die im Rahmen der Qualitätssicherung zwingend erforderlichen Mess- und Prüfmittelüberwachung.

Das Stufenendmaß-Konzept
Das präziseste Normal zur Darstellung der Messgröße Länge ist das Parallelendmaß.
Auch dieses wird noch immer für die Kalibrierung angewendet. Zumeist unter Verwendung einer sogenannten Endmaß-Harfe. Nachteilig hierbei ist die stark begrenzte Anzahl möglicher Messlängen und Längenschritte. In der Anwendung ist das Parallelendmaß deutlich aufwendiger, da jedes Nennmaß einzeln im Messvolumen des KMG eingemessen werden muss. Hier greift das Stufenendmaßkonzept. Im Stufenendmaß ist eine Vielzahl kleiner Parallelendmaße (Messzinnen) entlang der neutralen Faser in einem biegesteifen Tragkörper angeordnet. Der Abstand zwischen den einzelnen Parallelendmaßen erlaubt das Antasten aller Messflächen.

Alle Messflächen sind entlang der Messlinie parallel zueinander positioniert. Dies ermöglicht die Verknüpfung von zwei beliebigen Messflächen zur Darstellung einer Länge. Durch die entgegengesetzte Orientierung der Messflächen lassen sich – entlang der Messlinie – Außen-, Innen- und Stufenmaße abgreifen. Die Anzahl der möglichen abgreifbaren Längen steigt überproportional mit der Zahl der verfügbaren Messflächen. So bietet z. B. ein KOBA-step® der Nennlänge 1.020 mm mit seinen 26 Messzinnen, entsprechend 52 Messflächen, mit nur 52 Antastvorgängen insgesamt 1.326 mögliche Messlängen.

Stufenendmaß KOBA-step®

Eindimensionaler Prüfkörper mit planparallelen Messflächen entlang einer Messlinie.

Anwendungsbereich:

Kalibrierung, Überwachung und Rückführung von taktilen Koordinatenmessgeräten
Überwachung von Höhenmessgeräten
- Ausführungen in Nennlängen von 420 mm bis maximal 2020 mm
- Sonderlängen auf Anfrage
- 20 mm Raster (10 mm auf Anfrage)
- erfüllt alle Anforderungen der ISO 10360 und der VDI/VDE Richtlinie 2617
- nachgewiesene, sehr gute Langzeitstabilität
- praxisgerechtes Zubehör zur effektiven Handhabung und Optimierung der Kalibrierabläufe
- optional PTB-, DAkkS- oder Werkskalibrierung
- erprobte und messgeräteunabhängige Auswertesoftware verfügbar

Stufenendmaß KOBA-step® mini

optimiert für den Einsatz mit kleinvolumigen, taktilen KMG, z. B. Multisensorgeräten
Nennlängen 210 mm und 310 mm
10mm Raster
optional PTB-, DAkkS- oder Werkskalibrierung
erprobte und messgeräteunabhängige Auswertesoftware verfügbar

Kugelstäbe

An das Überwachungsverfahren von großen Koordinatenmessgeräten, bei denen mindestens eine Achse länger als zwei Meter ist, werden besondere Anforderungen gestellt:

Beurteilungsmöglichkeit für das gesamte Messvolumen mit ausreichend feiner Unterteilung
Erfassung der Auswirkung möglichst aller Fehlerkomponenten sowie des Tastsystems auch bei KMG mit nummerischer Fehlerkorrektur
Konformität der ermittelten Kenngrößen zu bestehenden Normen und Richtlinien und damit leichte Interpretierbarkeit
pauschale Gut-Schlecht-Aussage
Anschluss an die SI-Einheit Meter
leichte Handhabbarkeit und schnelle Montage
einfache Kalibrierung
kurze Rüstzeiten
einfaches Handling durch maximale Elementlänge von 1.800 mm bei niedrigem Gewicht
unterschiedliche Längen und Teilungen
konstante axiale Kraft auf die Verbindungsstelle Kugel-Distanzrohr
korrosionsbeständig durch Keramikkugeln und Edelstahl-Distanzrohre
alternativ Distanzrohre aus Kohlefaser mit Ausdehnungskoeffizient annähernd

Konstruktionsmerkmale:
Der Tragkörper besteht aus einem ausgeschäumten CFKGFK-Aluminium-Kastenprofil, dessen herausragende Merkmale hohe Steifigkeit und gute Schwingungsdämpfung bei niedrigem Gewicht sind. Die Anzahl der Einzelelemente ist abhängig von der Gesamtlänge. Diese werden durch Verbindungselemente kraftschlüssig zusammengehalten. Die Antastelemente sind Keramikkugeln, die über ein Federelement mit den Aufnahmen im Grundkörper verbunden werden. Durch dieses Federelement wird die Bewegungsfreiheit in axialer Richtung realisiert, die zur einwandfreien Kontaktierung zwischen Kugel und Distanzrohr erforderlich ist. Die aufgereihten Stäbe und Kugeln werden durch eine Spanneinheit mit einer reproduzierbaren Kraft in Achsrichtung beaufschlagt und stützen sich am gegenüberliegenden Ende an einem festen Widerlager ab. Hierdurch werden Längenänderungen bedingt durch unterschiedliche Vorspannkräfte vermieden.

Handhabung:
Aufgrund der durchdachten Auslegung benötigt der Aufbau des komplett demontierten Prüfkörpers durch eine Person ca. 20 Minuten.
Ein Versetzen des Prüfkörpers innerhalb des Messvolumens ist binnen weniger Minuten zu bewerkstelligen.

Kalibrierung:
Die Kalibrierung der einzelnen Messstrecken kann auf einem genauen Koordinatenmessgerät normaler Baugröße durch den Anwender erfolgen. Hierdurch reduzieren sich die Kalibrierkosten erheblich. Zur Kalibrierung wird nur das erste Tragkörperelement verwendet. Auf diesem werden – entsprechend der Messgerätegröße – eine geringe Anzahl von Messstrecken unter Verwendung der Spanneinheit montiert. Die jeweiligen Paarungen (z. B. Kugel1- Stab1-Kugel2 / Kugel2-Stab2-Kugel3, usw.) werden vermessen und die Werte für die Kugelmittelpunktabstände in einem Kalibrierschein dokumentiert.

KOBA - Kugelstab

Eindimensionaler, demontierbarer Prüfkörper mit kugeligen Antastelementen.

Einsatzbereich:

Überwachung und Rückführung großvolumiger Koordinatenmessgeräte z.B. Ständer- und Portalmessmaschinen
Überprüfung optisch-taktiler Messsysteme wie Lasertracker
- Baugröße von 3 bis 8 m Nennlänge
- Sondergrößen und individuelle Teilungen realisierbar
- Antastelemente aus Keramik
- Distanzrohre in Stahl oder Kohlefaser
- demontierbar
- sehr gute Reproduzierbarkeit der Messlängen
- geringes Gewicht
- optional PTB-, DAkkS- oder Werkskalibrierschein
- erprobte, anwenderfreundliche und messgeräteunabhängige Auswertesoftware verfügbar

Kugelbalken & Kegelleisten

Das Einsatzgebiet von Kugelbalken befindet sich bei der Kalibrierung und Überwachung von mittelgroßen Koordinatenmessgeräten.
Durch die von uns neu entwickelte Schwenkaufnahme für die Kugelbalken ist es möglich, die Balken von 0-90 Grad bedienerfreundlich und formstabil auf dem KMG zu positionieren.

Kugelbalken KOBA sphere beam

Beim Kugelbalken KOBA sphere beam handelt es sich um einen nicht demontierbaren Kugelstab zur Überwachung und Kalibrierung von mittelgroßen KMGs. Keramikkugeln als Antastelemente, die in einer speziell gestalteten Aufnahme positionsstabil befestigt sind, stellen die langzeitstabilen Messlängen dar. Nennlängen von 1.500 mm bis 2.500 mm mit kundenspezifischen Teilungen und Kugeldurchmessern sind möglich. Der Kugelbalken KOBA sphere beam kann unter Verwendung von zwei leichten CFK-Stativen oder mit einem drehsteifen Standfuß, auf dem ein Schwenkarm montiert ist, in weiten Grenzen innerhalb des Messvolumens positioniert werden.

Konstruktionsmerkmale:
Der Tragkörper besteht aus einem ultrahochmoduligen CFK-Integralprofil mit höchstmöglichem Faseranteil.
Dieses CFK-Profil ist aufgrund seiner konstruktiven Auslegung und der angewandten Fertigungstechnik äußerst steif und maßbeständig. Zur Vermeidung von feuchtigkeitsbedingten Maßveränderungen ist der Tragkörper zusätzlich mit einer wasserdampfdichten Beschichtung ausgerüstet.

Kugelplatte KOBA-Check

Stellt eine zweidimensionale Maßverkörperung zur Kalibrierung, Überwachung und Rückführung von Koordinatenmessgeräten dar. Der Prüfkörper erfüllt die Anforderungen der ISO 10360 und der VDI/VDE Richtlinie 2617 an ein Kalibriernormal für die Überwachung von KMGs. Besondere Messstrategien ermöglichen eine sichere Aussage bezüglich der erreichbaren Messgenauigkeiten für das KMG.

Eigenschaften der Kugelplatte KOBA-check Kurzzeitstabilität:

verspannungsfreie Auflage mittels Kugelauflagen in Prismen auf einer Befestigungsplatte
durch die Anordnung der Keramikkugeln in der neutralen Ebene treten bei Lageveränderungen im Messvolumen (Durchbiegung der Kugelplatte) keine Veränderungen des Abstandes zwischen beliebigen Kugeln auf, noch ändert sich deren relative Lage zueinander
Isolationsgriffe und Kunststoffschürze zur Verringerung von thermischen Einflüssen
stabile Unterbau- und Montageteile garantieren einen schwingungsfreien Aufbau

Tasterprüfeinheit

Tasterprüfeinheit zur Verwendung in horizontaler und vertikaler Lage des Lehrringes.

Keramikkugel mit 30 mm Durchmesser und einer Sphärizität kleiner 0,15 µm.

Lehrring mit einer Formabweichung von < 0,3 µm (auf Wunsch kalibriert).

Optische & optisch-taktile Normale

Durch den technischen Fortschritt ist das Stufennormal mit zu einem Standard-Normal in der optischen und optisch-taktile Messtechnik geworden.

Das Einsatzgebiet der optisch-taktilen Stufennormalen liegt bei der Kalibrierung und Überprüfung von Triangulations-Laserscannern, Laser-Fokus-Messsystemen und Streifenprojektionssystemen.

Optisch-taktile Stufennormale

Kalibriernormale auf Basis von Parallelendmaßen mit diffus reflektierenden oder hoch glänzenden Messflächen. Komplett aus Hartmetall gefertigt und somit korrosionsbeständig. Kundenspezifische Ausführungen sind innerhalb weiter Grenzen möglich.

Einsatzgebiet:
Optische Längen- und Koordinatenmesssysteme wie:

Triangulations-Laserscanner
Laser-Fokus-Messsysteme
Streifenprojektionssysteme

Kugelnormale

Messkugeln mit diffus reflektierender Oberfläche in verschiedenen Ausführungen.
Die Kugeln sind aus Hartmetall mit kratzfester, korrosionsfreier Oberfläche, die auch taktile Antastung gestattet.

Einsatzgebiet:
Optische Form- und Koordinatenmesssysteme wie:

Triangulations-Laserscanner
Video-Messsysteme
Streifenprojektionssysteme

3D-Kalibriernormale

Prüfkörper nach VDI/VDE 2634 aus optisch kooperativen Keramikmaterialien.
Die speziell ausgewählten Werkstoffe erlauben optische und taktile Messungen und somit die direkte Verknüpfung der beiden Messprinzipien.

Einsatzgebiet:
optische 3D-Koordinatenmesssysteme wie:

Streifenprojektionssysteme
3D-Koordinatenmessgeräte mit optischen Tastsystemen

KOBA optima 2

System zur Rückführung und Überwachung von Photogrammetrie- und Theodolitsystemen.

Eigenschaften:

hohe Kurz- und Langzeitstabilität
thermischer Ausdehnungskoeffizient nahe Null
einfachstes Handling
geringes Gewicht
VDI/VDE 2634 konform
DAkkS-kalibrierfähiges Normal

Kugelquader

Der Kugelquader eröffnet dem Anwender ein nicht unerhebliches Kosteneinsparungspotenzial im Bereich seiner Prüfmittelüberwachung.

hohe Kurz- und Langzeitstabilität
sehr geringer thermischer Ausdehnungskoeffizient
einfachstes Handling
geringes Gewicht
schnelle Messabläufe
kostengünstige Kalibrierung
gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
Auswertesoftware

Kugelquader KOBA-Q3

Anwendungsbereiche:

Der Kugelquader KOBA-Q3 stellt dem Anwender 28 Längen bereit, die besonders bei der Verwendung von Stern- oder Schwenktastsystemen aussagekräftige Ergebnisse bezüglich der Messgenauigkeiten bei volumetrischen Messungen liefern.
Sehr kurze Messzyklen erlauben Überwachungsprüfungen ohne störenden Einfluss auf die Verfügbarkeit der Koordinatenmessmaschine.

Designmerkmale:

extrem formstabile Fachwerkkonstruktion aus CFK-Rohr mit Eckwinkeln aus Edelstahl
die Verwendung von Hochmodul-Kohlefasern ergibt höchste Steifigkeit bei geringem Gewicht
die speziell gefertigten CFK-Rohre sind frei von luftfeuchtigkeitsbedingten Längenänderungen
die verwendete Materialkombination gewährleistet einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
als Antastelemente kommen hochgenaue Keramikkugeln aus Al2O3 zum Einsatz

Technische Daten:

Nenngröße 300 x 300 x 300 mm, 400 x 400 x 400 mm, 600 x 600 x 600 mm
nominale Messlängen 300 / 424 / 520 mm, 400 / 566 / 693 mm, 600 / 849 / 1039 mm
Kugel – 30 mm (andere auf Anfrage)
Masse ca. 5 kg, ca. 6 kg, ca. 7 kg

Treten Sie in Kontakt mit uns.

Herr Christian Bartel
Telefon: 060213 463-15
E-Mail: christian.bartel@koba.de

Unsere Fertigung mit einzigartigen Präzisionstechnologien

Unsere Stärke liegt in der Komplettlösung. Wir fertigen Ihre hochgenauen Produkte vom Sägezuschnitt bis zur Finish-Bearbeitung im 0,0001 mm Bereich inklusive umfangreicher Qualitätskontrolle.

Wir fertigen individuell für Ihren Einsatz die passenden Teile.

Unser Leistungsspektrum umfasst:
– Fräsen
– Gleitschleifen, Trowalisieren
– Schruppschleifen
– Flachschleifen
– Läppen
– Handläppen

Normale für 3-D-Koordinaten­messtechnik

Prüfen Sie Ihre Koordinaten­messgeräte mit den Normalen von Kolb & Baumann.