Neue Höhen bei Höhenmessern

Ob es sich um Messkontrollen im Qualitätsraum oder um eine schnelle, genaue Kontrolle in der Werkstatt handelt, Höhenmessgeräte gehören auch heute noch zu den nützlichsten Werkzeugen in der Messtechnik. Wir alle sind mit den grundlegenden Messungen eines Höhenmessgeräts vertraut, aber viele der heutigen neuen Instrumente können mit den Fähigkeiten eines Nahkoordinatenmessgeräts (CMM) mit ähnlichen Genauigkeiten wie ihr großer Bruder CMM arbeiten. Es gibt keinen Ersatz für das KMG, aber ein Mehrzweck-Höhenmessgerät, das ähnliche Aufgaben ausführen kann, kann ein KMG für die komplizierteren und kritischeren Qualitätsprüfungen einsparen.

Ein Höhenmesser tut genau das, was sein Name sagt – er misst die Höhe. Ein Schieber mit einem Messstift bewegt sich relativ zu einer Messskala auf einem Balken entlang einer einzelnen vertikalen Achse, die nominell senkrecht zu einer Referenzebene auf der Instrumentenbasis ist.

Höhenmessgeräte werden auf einer Granit-Richtplatte verwendet, um Teilemerkmale von einer Bezugsebene zu messen und/oder zu ritzen. Zur Lokalisierung des gemessenen Merkmals wird eine Anreißnadel, ein Prüfindikator, ein Messtaster oder ein Messtaster im KMG-Stil verwendet. Höhenmessgeräte sind ein nützliches Instrument für die Qualitätskontrolle, und ihre Fähigkeiten nehmen ständig zu.

Es gibt drei Grundtypen von Höhenmessgeräten:Nonius, Zifferblatt und digital.

Für die grundlegende Höhenmessung mit dem Schieberegler sind alle gute Werkzeuge, aber im Digitalbereich werden die meisten Fortschritte gemacht. Zu den Verbesserungen gehören eine höhere Auflösung und Genauigkeit, Temperaturkompensation und die Möglichkeit, Geradheit, Rechtwinkligkeit, Ebenheit und Winkel zu messen.

Höhere Auflösung, Genauigkeit und 2D-Messung 

Neue Encoder ermöglichen eine höhere Auflösung in heutigen Messgeräten. Die robuste Bauweise erhöht auch das Potenzial für höhere Genauigkeiten, jedoch steigt mit der Stabilität des Messgeräts auch das Gewicht. Normalerweise erschwert dies aufgrund erhöhter Reibung das Gleiten der Lehre. Um dies auszugleichen, verfügen einige Einheiten über eine pneumatische Schwimmoption, mit der die gesamte Baugruppe auf Knopfdruck auf einem Luftkissen schweben kann.

Die meisten Standardmessanwendungen verwenden die Höhen-, Lücken- und Dickenmerkmale. Neuere Messgeräte können jetzt Durchmesser, Loch-zu-Loch-Abstände, Spitzenmessungen von abgerundeten Oberflächen und die meisten Abstände zwischen Messkombinationen messen.

Angenommen, Sie haben einen Druck, der eine 2D-Messung erfordert. Normalerweise wäre dafür ein KMG erforderlich, aber mit einer 2D-Messfunktion eines Höhenmessers können Sie diese Art von Anwendung möglicherweise mit einem neueren digitalen High-End-Höhenmesser bewältigen. Die Möglichkeit, Diagonalmessungen durchzuführen, kann durch Drehen des Teils um 90 Grad und einfaches Messen derselben Punkte erreicht werden – etwas, das zuvor nur mehrachsige Einheiten wie CMMs oder optische Systeme durchführen konnten.

Eine Anwendung, mit der grundlegende Höhenmessgeräte Schwierigkeiten haben, ist der Abstand zwischen den Mittelpunkten. Diese Herausforderung wurde gemeistert, als das Höhenmessgerät mit Rechenleistung eingeführt wurde. Dadurch kann sich das Höhenmessgerät den höchsten und niedrigsten Punkt innerhalb eines Sweeps merken. Dieses Höhenmessgerät ist immer noch ein 2D-Messgerät, aber auch Gipfel und Täler können gemessen oder gespeichert und auf Knopfdruck abgerufen werden. Die Kugelsonde kann gegen kleinere ausgetauscht werden, um schmale Schlitze zu erreichen. Die meisten Höhenmessgeräte mit Reißnadel wurden verwendet, um Stufen oder Höhen zu messen, die nach oben zeigen. Das Messen der Unterkante eines Schlitzes oder einer Nut war keine wirkliche Option, bis ein Kugelmesstaster in Kombination mit einem Mikroprozessor zur Kompensation des Kugeldurchmessers eingeführt wurde, wodurch das Messen von Abständen wie Mitte zu Mitte schneller und einfacher wurde.

Andere Messungen

Ebenheit, Toleranzen und Winkel:Eine horizontale Ebenheit kann einfach gemessen werden, indem Sie einen Ebenheitsknopf drücken, mit einer Ober- oder Unterseite in Kontakt kommen und dann das Teil oder den Höhenmesser horizontal scannen/verschieben.

Gut lesbare Go/No-Go-Toleranzanzeigen machen es unwahrscheinlicher, dass Bediener Probleme übersehen. Sie können entweder als direkt gelesener Wert oder als Vergleichstyp eingerichtet werden, was die Abweichung von Null von einem Master wäre.

Viele Qualitätsprüfungen erfordern eine Winkelmessung. Mit speziellen Sonden oder einem horizontalen Versatz ist diese Art der Messung bei den meisten neuen Höhenmessgeräten möglich. Das Teil wird wie gewohnt auf der Höhe gemessen, dann aber horizontal wegbewegt und die Höhe erneut gemessen. Der Höhenunterschied wird mit dem eingegebenen Versatzabstand gekoppelt, um den Winkel zu berechnen.

Geradheit/Winkelheit:Einige Modelle von Höhenmessgeräten können die Ausgabe von linearen Verschiebungsgeräten wie Indikatoren eingeben. Aufgrund dieser Eingabe können Displays aufgrund der Rechtwinkligkeitsspezifikation des Messgeräts mit hoher Toleranz sowohl Geradheit als auch Rechtwinkligkeit anzeigen.

Ausgabe und Daten 

Mit dem Aufkommen von Industrie 4.0 gibt es mehr Anforderungen an die Datenausgabe im Allgemeinen und die Ausgabe in verschiedenen Formaten. Einige Daten werden über USB und RS-232C direkt in Tabellenkalkulationen oder in die Software zur statistischen Prozesskontrolle (SPC) eingegeben. Auch die Daten selbst sind vollständiger geworden und können Funktionen wie Messungen, Statistiken und Zeitstempel enthalten. Statistiken können auch automatisch berechnet und auf dem Bildschirm angezeigt oder an einen PC ausgegeben werden.

Neuere Messgeräte bieten Möglichkeiten zum Erstellen einfacher Programme, die einen Bediener durch vorab gemessene Punkte führen, um sicherzustellen, dass jedes Mal dieselben Positionen gemessen werden, ohne eine Messung zu übersehen. Dies ist hilfreich für unerfahrene Bediener. Da viele dieser Messgeräte in der Werkstatt verwendet werden, werden Temperaturkompensationskoeffizienten automatisch eingegeben, wenn ein Materialtyp ausgewählt wird, was dazu beiträgt, die Genauigkeit unter raueren Bedingungen zu verbessern.

Zuvor im Quality Magazine vorgestellt.