Digitale Höhenmessgeräte: Präzise Messung & Qualitätskontrolllösungen

Digitale Höhenmessgeräte werden typischerweise auf einer Granitplatte eingesetzt, um Bauteile von einer Referenzebene aus zu vermessen und deren Eigenschaften zu bestimmen. Dabei kommen in der Regel ein Taststift, ein Prüfzeiger, ein Tastkopf oder eine CMM-Sonde zum Einsatz, um das Messobjekt zu erfassen. Digitale Höhenmessgeräte sind ein unverzichtbares Werkzeug in der Qualitätskontrolle.

Arten mechanischer und elektronischer Höhenmessgeräte

Je nach betrieblichen Anforderungen und Budget stehen verschiedene Typen mechanischer und elektronischer Höhenmessgeräte zur Auswahl.

Mechanische digitale Höhenmessgeräte

Mechanische digitale Höhenmessgeräte werden seit vielen Jahren in der Flachbearbeitung eingesetzt. Es gibt drei grundlegende Typen:

• Vernier-Höhenmessgeräte: Erhältlich in Messbereichen von 150 mm bis 1,8 m (6 Zoll bis 6 Fuß) – ein großer Vorteil gegenüber anderen Geräten. Sie verfügen über eine oder zwei Skalen (Zoll und/oder Metrisch) auf dem Messbalken.
• Feinzeiger-Messuhren: In der Regel nur in Größen unter 300 mm erhältlich. Sie sind leichter ablesbar als Vernier-Höhenmessgeräte und durch ihre kompakte Bauform ideal als persönliches Messgerät für den Werkzeugkasten geeignet.
• Digitale Zähler-Höhenmessgeräte: Geräte mit zweistelligen Zählwerken verkürzen die Rüstzeiten. Das Ziffernblatt ist nicht nur besser ablesbar als der Nonius, sondern ermöglicht dank der zwei Zähler auch das Einstellen eines Referenzwerts und einer Nullverschiebung.

Elektronische digitale Höhenmessgeräte

Elektronische digitale Höhenmessgeräte lassen sich in drei Gruppen unterteilen:

Gruppe 1: Genauigkeit vergleichbar mit mechanischen Geräten. Sie verfügen meist über Zoll/Metrisch-Umschaltung, Absolut-Null, Relativ-Null und Datenschnittstelle.

Gruppe 2: Enthält alle Funktionen der ersten Gruppe, bietet jedoch eine um den Faktor 10 höhere Genauigkeit. Zusatzfunktionen wie Toleranzüberwachung, Innen-/Außenmessung, Min/Max, TIR (Total Indicator Runout) und Tasterkompensation sind oft integriert.

Gruppe 3 (High-End): Verfügt über alle Merkmale der zweiten Gruppe und eine noch höhere Genauigkeit. Die meisten Geräte dieser Klasse besitzen Luftlager, motorisierte Tastsysteme, die Möglichkeit zur Erstellung und Speicherung von Teileprogrammen sowie einen Computeranschluss für SPC (Statistische Prozesskontrolle). Durch Drehen des Werkstücks können auch zweidimensionale Merkmale vermessen werden. Diese Geräte kommen zum Einsatz, wenn höchste Genauigkeit gefordert ist oder um CMM-Messungen (Koordinatenmessmaschinen) zu reduzieren.

Digitale Höhenmessgeräte ermöglichen die Bestimmung der Höhe eines Objekts oder Werkstücks mit extrem hoher Genauigkeit und Präzision. Sie liefern zudem markierte Positionen auf dem Objekt relativ zur Referenzebene für spätere Verwendung. Mittig-abstands-Messungen, Innen-/Außen-Durchmesser und Stufenhöhen gehören zu den vielfältigen Messaufgaben, die mit spezialisierten digitalen Höhenmessgeräten durchgeführt werden können.

Hersteller geben die Wiederholgenauigkeit oft mit ± 0,0025 mm (± 0,0001 Zoll) an, die Auflösung kann bis 0,001 mm (0,00005 Zoll) reichen. Die tatsächliche Genauigkeit hängt jedoch maßgeblich von der Gesamtqualität des Instruments ab. Daher ist es wichtig, Geräte nur von renommierten Herstellern zu beziehen.

Aufbau eines digitalen Höhenmessgeräts

Hochwertiger, gehärteter Edelstahl bildet den Grundkörper des digitalen Höhenmessgeräts. Zur Sicherstellung von Steifigkeit und Stabilität besteht die Basis aus massivem Gusseisen. Ein Messbalken erstreckt sich von der Basis und trägt eine eingravierte Skala in metrischer und imperialer Ausführung.

Der metrische Messbereich reicht typischerweise von 0 bis 300 mm, der imperiale von 0 bis 12 Zoll. Einige Geräte bieten Messbereiche bis 2.000 mm bzw. 80 Zoll. Der Balken ist mit einem elektronischen Messschieber ausgestattet, der über Tasten für EIN/AUS, HALT, TOL, SET, MM/INCH, NULL und ABS verfügt.

Der Hartmetall-Schlitten sitzt auf einer der Backen. Der mitgelieferte Taster kann entlang der Skala mit dem Schlitten verfahren und arretiert werden. Ein Feineinstellknopf dient der Endjustierung in Verbindung mit einer zweiten Justierschraube. Daten können an einen Drucker oder Computer übertragen werden.

Vorbereitung und Messablauf

Vor der Messung sind folgende Schritte durchzuführen:

1. Sicherstellen, dass die Aufstellfläche (Granitplatte) sauber, fettfrei und unbeschädigt ist.
2. Reinigung des Arbeitsplatzes – wie bei jedem Präzisionsgerät obligatorisch.
3. Nach der Reinigung die Auflagefläche des Höhenmessgeräts trocknen.
4. Messbacken vor dem Anschließen an das Gerät reinigen.
5. Schlitten durch Lösen der Klemmschrauben freigeben. Prüfen, ob sich der Anzeigewert durch Bewegen des Schlittens nach oben und unten ändert.
6. Sicherstellen, dass die Messfläche des Prüfobjekts sauber und trocken ist.

Durchführung der Messung

Nach Abschluss der Vorbereitung kann der eigentliche Messvorgang beginnen:

1. Der Nullpunkt ist meist die Arbeitsfläche der Platte. Messbacke und Plattenoberfläche vorsichtig mit einer Messkraft von ca. 3–5 N in Kontakt bringen. Sicherstellen, dass das Display 0,000 anzeigt. Über die NULL-Taste den Wert auf Null setzen.
2. Bewegliche Backe durch Anlegen des Balkens an die Platte auf den nächstgelegenen Millimeter oder Zoll einstellen.
3. Messwert auf dem großzügigen LCD-Display ablesen.
4. Bei der Handhabung des digitalen Höhenmessgeräts sorgfältig vorgehen.
5. Liegt das Messobjekt außerhalb des Messbereichs, einen Justierblock (Parallelblock) unter die Basis legen. Die Oberseite des Blocks wird dann zum neuen Nullpunkt.
6. Blockhöhe justieren, falls dies der Startpunkt ist (für höhere Messgenauigkeit).
7. Oberflächenhöhe als Nullpunkt definieren, wenn die Oberfläche des Messobjekts der Referenzpunkt sein soll.

Abschließende Hinweise zur Pflege

Nach der Messung die Messbacken abnehmen, mit einem in Reinigungsöl getränktem Tuch säubern und trocknen. Vor der Aufbewahrung im Koffer mit einem sauberen, trockenen Tuch nachwischen.

Wichtig: Lager- und Betriebstemperatur zwischen 5 °C und 40 °C einhalten. Die Schutzfolie darf nicht mit Flüssigkeiten in Kontakt kommen.

Elektronische Schäden vermeiden: Keine Spannung anlegen, keine Teile mit einem Elektrostift gravieren oder beschriften – dies kann zu Schaltkreisüberlastungen führen.