Lineartechnik Ebenheits- und Konturmessung präzise, berührungslos und schnell

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Berührungslos und automatisiert messen die Messanlagen der Nokra Optische Prüftechnik und Automation GmbH die unterschiedlichsten Bänder und Bleche ihrer Kunden auf Ebenheit, Kontur, Dicke oder Breite. Linearachsen mit Zahnriemenantrieb von Hiwin sorgen dabei für die Positionierung.

Standardisierter Sonderanlagenbau – zwei Begriffe, die sich eigentlich widersprechen. Die Nokra GmbH mit Sitz in Baesweiler bei Aachen beweist das Gegenteil: Der Maschinenbauhersteller ist spezialisiert auf Lasermesssysteme zur automatischen Inline-Prüfung geometrischer Merkmale von Produkten der Metall- und Automobilzulieferindustrie. Hierfür hat das mittelständische Unternehmen kurzerhand aus ihren Sonderanlagen standardisierte Messanlagen entwickelt. Damit ermöglicht Nokra seinen Kunden exakte Messergebnisse aus dem Standardsegment, welche individuell an die jeweiligen Applikationsanforderungen angepasst werden können.

Als eines der ersten Unternehmen hat Nokra außerdem das Verfahren der Laser-Triangulation erfolgreich in die Inline-Prüfung von geometrischen Messgrößen gebracht. Die optische Abstandsmessung erfolgt hierbei elektronisch via Laser und löst das Röntgenverfahren vollwertig ab, welches durch seine Vorbehalte in Bezug zur radioaktiven Strahlung oft negativ behaftet ist.

Zwei Messverfahren in einer Anlage

Ebenheits- und Konturmessungen waren bis dato nur in zwei unterschiedlichen Messzyklen möglich. Nokra hat mit dem alpha.fi compact die Dokumentation und den Nachweis von zwei Messwerten in einem Messvorgang möglich gemacht. Ohne Bedienereinfluss ermittelt alpha.fi compact objektive und rückführbare Daten zur Ebenheit und Kontur von Stahl-, Aluminium- und Buntmetallen. Durch die automatische Rückkopplung der Messergebnisse in den Fertigungsprozess, können kostenintensive Fehler innerhalb der Produktion vermieden und die Produktivität sowie Wirtschaftlichkeit des gesamten Produktionsprozesses gesteigert werden.

Neben der technischen einwandfreien Ausarbeitung, punkten die Messanlagen auch mit ihrem Design: „Wir legen natürlich Wert darauf, dass unsere Anlagen auch optisch ein Hingucker sind.“, schmunzelt Natascha Classens, technische Produktdesignerin bei Nokra. „Die Linearachsen von Hiwin passen da bestens ins Konzept.“

Lasermesssysteme auf Achse bringen

Zur Positionierung der Messanlagen kommen die präzisen Linearachsen mit Zahnriemenantrieb von Hiwin zum Einsatz. Bevor die kompakten und flexibel einsetzbaren Positioniermodule des Spezialisten für Antriebstechnik allerdings verbaut wurden, war eine Kombination aus einem Kugelgewindetrieb und Profilschienenführungen im Einsatz. „Da war nicht nur der konstruktive, sondern auch der Montageaufwand höher“, erzählt Sebastian Müller, Produktionsleiter bei Nokra. Die Linearachse mit Zahnriemenantrieb ermöglicht jetzt auch größere Verfahrwege. Dabei ist der Hub in Millimeter-Schritten frei wählbar – optimal für die stufenlos skalierbare Messlänge des alpha.fi compact mit bis zu 6.000 mm.

Verbunden mit einer Synchronwelle, wird aus den HM-B-Achsen im Handumdrehen eine Doppelachse. Mit Wiederholgenauigkeiten von ±0,05 mm sind exakte Positioniergenauigkeiten der Messanlage sichergestellt. Damit eignet sich die Doppelachse besonders für Portalanwendungen wie bei der laserbasierten Messanlage alpha.fi compact.

Feedback direkt im Fertigungsprozess dank Nokra-Sensoren

Die Digitalisierung von Produktionsdaten ist nicht erst seit Industrie 4.0 ein entscheidender Wettbewerbsfaktor in vielen Herstellungsprozessen. Fortwährend führen Produktionsdaten zu einem besseren Produktionsverständnis und damit zur Sicherung der Qualität schon während des Produktionsprozesses.

Für die exakte Aufnahme der Messwerte kommen eigens entwickelte und gebaute Nokra-Sensoren zum Einsatz. Die hohe Messfrequenz, die zeitlich exakt synchronisierbare Messung und ihre hohe Dynamik in Bezug auf die Streueigenschaften der Messoberfläche zeichnen die Sensoren aus. „Das ist einer unserer großen Wettbewerbsvorteile. Keine Sensoren sind so exakt wie die unseren“, erzählt Sebastian Müller, Produktionsleiter (Nokra). Die Sensoren prüfen innerhalb der Messanlage lückenlos und automatisch im Produktionstakt. Messgenauigkeiten für die Kontur von bis zu ±0,1 mm und für die Messung der Ebenheit von bis zu ±0,025 mm sind garantiert. Die Genauigkeit und die Rückführbarkeit der Messwerte sind hierbei auf nationale und internationale Normen und Standards (DIN/EN, MSA) ausgerichtet.

Die bei der Messung aufgenommenen Werte werden unmittelbar als 3D-Darstellung auf dem Steuerstand angezeigt. Durch die automatische Rückkopplung der Messergebnisse an die Produktionsmaschinen werden so Ungenauigkeiten direkt im Produktionsprozess aufgedeckt und Maßnahmen zur Behebung können direkt eingeleitet und umgesetzt werden.

25 Messanlagen pro Jahr ausgeliefert

Trotz der kleinen Fertigungsmannschaft, liefert Nokra rund 25 Messanlagen pro Jahr aus – und das immer termingerecht. „Termingetreue Auslieferungen der Anlagen sind ein großer Wettbewerbsvorteil, da spielt natürlich auch die Lieferfähigkeit der Komponenten eine große Rolle“, berichtet Natascha Classens.

Mit Hiwin hat der Messanlagen-Hersteller einen zuverlässigen Partner in Sachen Antriebstechnik gefunden. Die kurzen und termingetreuen Lieferzeiten sind seit jeher das Aushängeschild des Offenburger Spezialisten für Antriebstechnik. „Und auch die flexiblen Zubehörteile wie das Wegmess-System überzeugen uns“, erzählt Natascha Classens weiter.

Passende Lineartechnik dank Auslegungstools und Konfiguratoren

Zudem bietet Hiwin mit seinem Online-Portal auch eine ideale Plattform, um selbstständig mit entsprechenden Auslegungstools und CAD-Konfiguratoren die perfekte Antriebskomponente für jede Applikation zu finden. „Da ist es natürlich beispiellos, wenn die richtigen und auch individuell konfigurierten CAD-Daten in Echtzeit zur Verfügung stehen und man direkt weiter konstruieren kann“, sagte Natascha Classens.

Nokra ist auf dem Vormarsch. Begonnen als Sondermaschinenbauer im Bereich Ebenheitsmessung, arbeitet sich das mittelständische Unternehmen mit der Kernkompetenz des Triangulationsverfahrens immer weiter im Bereich der Lasermesssysteme voran. Es baut, kalibriert, justiert und repariert die Laser und Sensoren sowie seine Anlagen eigenständig. Das geht vor allem dank der Zusammenarbeit mit starken Partnern wie Hiwin.

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