Geometrie Mess System (GMS)

Großrohrmessung

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Grundlegendes Messprinzip

Durch die Kombination der seit 2014 im Einsatz befindlichen GMS-P (Profile cross section) und der zuletzt neu entwickelten GMS-S (Straightness) kann die Außengeometrie auch von großen Werkstücken im Raum ermittelt werden.
Hierbei werden die Querschnitte vorab im Durchlauf vermessen und anschließend die longitudinale Werkstückachse im Raum ermittelt, sodass die Außenhülle sehr exakt ermittelt werden kann.
Das Prinzip der GMS-P beruht auf einem Laserschnittverfahren.
Hierbei wird eine Laserlinie auf die Mantelfläche des Rohres projiziert. Mit Hilfe von Industriekameras werden von dieser Laserlinie Bilder in hoher Frequenz erstellt. Aus diesen Bildern wiederum wird mit einer eigens entwickelten Auswertungssoftware die genaue Außengeometrie ermittelt. Hierbei werden sowohl Schweißnähte, Kerben oder auch Schleifstellen genau erkannt und deren Kontur dokumentiert.
Die GMS-S erfolgt mit Hilfe von drei linearisierten und stereoskopisch zueinander angeordneten Industriekameras. Die Bilder des Rohres aus unterschiedlichen Perspektiven werden ebenfalls durch eine eigens entwickelte Auswertungssoftware analysiert und ausgewertet.

Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • Objektive Erfassung der tatsächlichen Rohrgeometrie über den gesamten Rohrmantel.
  • Sicheres Einhalten von Kundenanforderungen.
  • Zuordnung der Ergebnisse zum jedem Werkstück.
  • Dokumentation der Qualität. 
  • Autark oder als Integration in Ihre Fertigungslinie.
  • Auf Abweichungen kann direkt reagiert werden.

Messgeschwindigkeit

GMS–P: 40Hz

GMS–S: t < 2 sec.

Messgenauigkeit

GMS–P: ±0,2 mm

GMS–S: ±0,3 mm/m

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Das Ergebnis

Die Messergebnisse können zugleich vor dem Hintergrund von „Big Data“ erfasst werden. Daraus können Zusammenhänge mit Stellgrößen aus der Produktion durch geeignete Data- Mining Algorithmen identifiziert werden. So bauen Sie eine umfassende Historie auf und erstellen Statistiken zur Ursachenforschung – die ideale Basis für dauerhaft hohe Produktqualität.

Messergebnisse in der Praxis

Das seit 2014 bewährte GMS-P liefert auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig die geforderten Messergebnisse. Ein automatisches Nachkalibrieren ist durch den integrierten Kalibrierrahmen in unter 2 min. realisierbar. Das Umrüsten auf einen anderen Durchmesser oder eine Justierung ist ebenfalls nicht nötig, sodass es zu keiner Unterbrechung der Produktion kommt.
Auch im Heißrohrbereich von bis zu 1.000 °C wurde diese Messung schon erfolgreich integriert.
Die GMS-S ist ebenfalls praxis­erprobt. Die Komponenten für eine Nachkalibrierung sind integriert und diese kann innerhalb von 2 sec. durchgeführt werden.

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Geradheitsmessung

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Grundlegendes Messprinzip

Bei der Herstellung von Rohren und Stäben spielt die Geradheit des Materials eine immer größere Rolle. Möglichkeiten,
die Geradheit zu korrigieren, sind vorhanden – jedoch stehen die Hersteller immer noch vor dem Problem der
Geradheitsüberprüfung. Bestehende Lösungen am Markt versetzen das Profil beispielsweise in Rotation oder erfassen die Geradheit nur abschnittsweise und addieren die Ergebnisse. Dabei werden, bedingt durch auftretende Schwingungen
und die unterschiedliche Durchbiegung des Materials aufgrund der Schwerkraft, Messergebnisse z.T. stark verfälscht.

Geradheitsmessung mit Schwerkraftkompensation

Die patentierte GMS-S (Straightness) besteht aus zwei Funktionsbausteinen. Zum einen aus der speziellen statischen Auflagerung der Werkstücke in Messposition, zum anderen aus der optischen Messtechnik.
Das für dieses spezielle Messverfahren entwickelte Auf­lagesystem ist mit mehreren Gewichtssensoren ausgestattet. Diese Gewichtssensoren ermitteln in zwei orthogonal zueinander stehenden Achsen die jeweiligen Auflagerkräfte, welche mit den theoretischen Werten (errechnet über Querschnitt und Länge) zu einem Biegemodell verrechnet werden.
Zusätzlich werden mit Hilfe von drei linearisierten und stereo­skopisch zueinander angebrachten Kameras Bilder aus unterschiedlichen Perspektiven aufgenommen. Aus dieser zweiten Messung resultiert der reale Verlauf des vorliegenden Werkstücks mit normgerechten Messergebnissen.
Durch die Überlagerung der Ergebnisse aus der Auflagerung und den linearisierten Bildern, welches durch die eigens entwickelte Auswertungs­software erfolgt, können erstmalig die tatsächlichen Verformungen erfasst werden.
Die negativen Einflüsse, bedingt durch Schwerkraft oder auch Schwingungen, werden eliminiert.

Das Resultat ist lageunabhängig

Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • Objektive Erfassung der tatsächlichen Geradheit.
  • Sicheres Einhalten von Kundenanforderungen.
  • Zuordnung der Ergebnisse zum Werkstück.
  • Dokumentation der Qualität.
  • Autark oder als Integration in Ihre Fertigungslinie, im Quer- oder Längstransport
  • Auf Abweichungen kann direkt reagiert werden
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Messgeschwindigkeit:

3 sec. < t < 5 sec

Messgenauigkeit:

Unabhängig von der Position des Werkstücks
ergibt sich eine Wiederholgenauigkeit von
σ=0,02 [mm/ m].

Das Ergebnis:

Die Messergebnisse können zugleich vor dem Hintergrund von „Big Data“ erfasst werden. Daraus können Zusammenhänge mit Stellgrößen aus der Produktion durch geeignete Data- Mining Algorithmen identifiziert werden. So bauen Sie eine umfassende Historie auf und erstellen Statistiken zur Ursachenforschung – die ideale Basis für dauerhaft hohe Produktqualität.

Erfolgreich in der Praxis

Die GMS-S liefert auch unter schwierigen Bedingungen zuverlässig die geforderten Messergebnisse. Ein Nachkalibrieren ist durch die integrierten Komponenten in unter 2 sec. realisierbar. Das Umrüsten auf einen anderen Durchmesser oder eine Justierung ist ebenfalls nicht nötig, sodass es zu keiner Unterbrechung der Produktion kommt.

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GMS-Rohrendenmessung

Das von MSG Maschinenbau GmbH entwickelte Geometrie Mess System für die Rohrendenmessung greift da an, wo herkömmliche Messverfahren aufgeben müssen. Bei Rohrenden mit Graten, konischen Flächen, Radien, Fasen, Schweißnähten oder sehr großen Durchmessern kann taktiles Messen oder auch manuelles Prüfen sehr aufwendig und fehleranfällig sein.

In der rauen Produktionsumgebung bieten wir Ihnen neben der ausgereiften Mess­technik auch eine solide und auch kunden­spezifische Konstruktionslösung an.

Folgende Parameter können standardmäßig gemessen werden:

  • min. diametrischer Innen-Ø
  • max. diametrische Innen-Ø
  • Dreipunktmessung Innen-Ø
  • min. diametrische Außen-Ø
  • max. diametrische Außen-Ø
  • minimale Wandstärke
  • maximale Wandstärke
  • Mittelwert der Wanddicke
  • Gaußkreis-Ø für außen
  • Gaußkreis-Ø für innen
  • Pferchkreis-Ø für innen
  • Exzentrizität
  • Ovalität

GMS-Rohraußenmessung

Eine Erweiterung der GMS-Rohrendenmessung stellt die ebenfalls von MSG entwickelte GMS-Rohraußenmessung dar.
Bei diesem System wird aus vier Laser-Kamerasystemen, welche in dem robusten Messgehäuse angeordnet sind, über unsere spezielle Software das Schnittprofil des Rohres berechnet.
Unser System erstellt daraus ein hochgenaues 3D- Rohrprofil.

Standardmäßig werden gemessen:

  • Best-Fit-Durchmesser
  • max. diametrischer Außen-Ø
  • min. diametrischer Außen-Ø
  • Ovalität
  • Umfang
  • Schweißnahtgeometrie

Auch bei der GMS-Rohraußen­messung ist unsere solide und angepasste mechanische Konstruktion, die den Anforde­rungen der Messumgebung entspricht, sehr wichtig. Diese ist von uns bedingt durch unsere hohe Kompetenz im Sondermaschinenbau ideal an die Umgebungsbedingungen eines Rohrwerkes angepasst. 

Zusammen mit der GMS- Rohrendenmessung, den sehr guten Messmittelfähig­keits­werten und einer hohen Wiederholgenauigkeit, stellen unsere Geometrie Mess Systeme eine ideale Erweiterung der Qualitätssicherung im lau­fenden Produktionsprozess dar. Die Anbindung an ein BDE-System ist auch hier problemlos möglich.

3D-Messsystem für gebogene Rohre

MSG-Messzelle

Die MSG-Messzelle ist ein berührungsloses, optisches Messsystem zur Vermessung von Rohr- oder Drahtbiegeteilen, beispielsweise aus dem Bereich der Automobilindustrie, Möbelindustrie, Drahtindustrie. Das zu vermessende Rohr wird auf einer speziellen Scheibe in beliebiger Ausrichtung abgelegt. Nach Angabe des Rohrdurchmessers wird eine exakte Vermessung in nur wenigen Sekunden durchgeführt. Dabei werden nacheinander über der Scheibe angebrachte LED-Leuchten angesteuert und die auf die Scheibe projizierten Schatten von einer fest angebrachten Industriekamera erfasst und über Transformationsalgorithmen in ein 3D-Modell des Rohres umgerechnet.

Das System bietet folgende Vorteile:

  • präzise Erfassung der 3D-­Geo­metriedaten
  • Messgenauigkeit Winkel ca. 0,1 °, Durchmesser 0,01 mm
  • Messung des Bauteils mittels Schattenbilder – keine Störung durch spiegelnde Oberflächen
  • Messen von konstanten Biegeradien UND Freiformbie­ge­teilen
  • Einsatz zur Qualitätssiche­rung sowie zur Korrektur von ­Biege­daten
  • Kein Justieren oder Klemmen des zu messenden Bauteils notwendig
  • einfach im Messbereich ablegen und starten
  • sehr gutes Preis-/Leistungs­ver­hältnis

Messtechnik – Spezielle Anwendung

MSG hat in den letzten Jahren im Bereich der industriellen optischen Messtechnik bereits viele Kundeprobleme lösen können. Hierbei hat sich die Kombination mit unserem Fachwissen im Sondermaschinenbau als sehr vorteilhaft für unsere Kunden erwiesen. Wir kümmern uns ganzheitlich darum, Ihr Produkt als Einzelteil, oder innerhalb eines Produk­tions­prozesses zu messen.

Auch die Integra­tion in bestehende Abläufe ist für uns problemlos möglich. Dabei sehen wir uns Ihre Bedürfnisse sehr genau an, testen physikalisch relevante Konfigurationen, führen eine Machbarkeitsanalyse durch und wählen das am besten geeignete System für Sie aus.

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