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Erfolg

Genauigkeit und Durchsatz der Messungen erhöht, Ausfallrate der Bauteile gesenkt

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Präzisionsoptiken

Optikhersteller senkt die Ausfallrate seiner Bauteile um 30 Prozent mit einem KMG von ZEISS

Wie man bei Rochester Precision Optics (RPO) nur zu gut weiß, erfordert die Fertigung optischer Komponenten eine hochgenaue und dabei besonders vorsichtige Prüfung. Als vor Kurzem die Produktion erweitert wurde und der Bedarf nach schnellerem Durchsatz und besserer Teilequalität stieg, bekam die Suche nach der richtigen Messausrüstung für die Qualitätssicherung größte Bedeutung.

Situation

Das in West Henrietta im US-Staat New York ansässige Unternehmen RPO erweiterte im Februar 2012 die bestehende Fläche seines Stammwerks von 6000 Quadratmetern um weitere 4.000 Quadratmeter. Damit wurde das Unternehmen der gestiegenen Nachfrage nach seinem umfassenden Konstruktions- und Fertigungsangebot für die schnelle Prototypentwicklung und die Großserienfertigung von optischen Linsen, Baugruppen und Bauteilen gerecht. Für die Qualitätsprüfung hatte RPO in der Vergangenheit verschiedene Lehren, optische Messsysteme und manuelle Messmittel eingesetzt. Nun benötigte man ein KMG (Koordinatenmessgerät), um entsprechend den gestiegenen Kundenanforderungen die Genauigkeit und gleichzeitig den Durchsatz der Messungen zu erhöhen.

Die richtige Lösung für kleine, komplexe Teile

RPO entschied sich für ein Portalmessgerät vom Typ MICURA von Carl Zeiss Industrielle Messtechnik. "Unser Hauptaugenmerk lag auf der Präzision, aber die MICURA war auch genau das Richtige für die Messung unserer kleinen, komplexen Teile," sagt Nick Gennarino, Leiter der Qualitätssicherung bei Rochester Precision Optics. Die kompakte MICURA 5/5/5 mit dem aktiv messenden Sensor VAST XT gold ist auf Genauigkeit im Submikrometerbereich und auf eine niedrige Antastkraft sowie auf eine Hochgeschwindigkeits-Scanrate von bis zu 200 Punkten pro Sekunde ausgelegt.

Neben der Wareneingangs-, In-Prozess- und Endkontrolle setzt RPO das KMG von ZEISS für die Erstmusterprüfung und die Konstruktionsforschung ein. Die am häufigsten gemessenen Komponenten sind die etwa 5 bis 10 Zentimeter langen Tubusgehäuse aus Metall oder Kunststoff, die die Linsensysteme beherbergen sollen. Zunächst wird das Material entsprechend den geforderten Toleranzen für die verschiedenen Durchmesser, Freistiche, Nuten und Gewinde bearbeitet. Danach folgt die Erstbemusterung auf dem KMG. Nachdem das Teil akzeptiert wurde, durchläuft das Los die Produktion, wobei die Mechaniker Zwischenprüfungen mit manuellen Messmitteln sowie regelmäßige Kontrollen auf dem KMG durchführen. Nach Fertigstellung des Loses erfolgt die Endkontrolle auf der MICURA, und zwar bevor und nachdem die Teile von einem Dritthersteller beschichtet werden. Die Überwachung der Bauteilmaße kurz vor und nach dem Beschichtungsvorgang ist besonders wichtig, da dieser Vorgang die Gefahr von Dimensionsveränderungen mit sich bringt. Die Maße vor dem Beschichten werden mit den Maßen nach dem Beschichten in Korrelation gesetzt, um das Endprodukt besser steuern zu können, die Effizienz zu verbessern und den Ausschuss zu verringern. "Sie müssen wissen, was Sie in die Beschichtung hineinschicken, damit Sie gute Teile aus der Beschichtung erwarten können", so Nick. Wenn das alles abgeschlossen ist, gehen die Teile in die Montage. Die Zieltoleranzen betragen zwischen 3 und 10 Mikrometern. Derzeit werden pro Woche etwa 40 Tubusgehäuse gemessen.

Verringerte Ausfallrate der Bauteile

Nach nur wenigen Monaten stellte RPO fest, dass der Durchsatz gestiegen und die Ausfallrate der Bauteile deutlich gesunken war. Eine große Herausforderung bei der Messung der Aluminiumtuben bestand darin, die erforderlichen Toleranzmaße vor der Beschichtung einzuhalten. Dank der Möglichkeit, die Tuben mit der MICURA vor und nach der Beschichtung zu prüfen, sank die Ausfallrate der Bauteile von 30 Prozent auf null. "Für uns war das großartig", sagt Nick. Bei einem bestimmten Tubus reduzierte sich die Prüfdauer der 13 Bauteile von 8 auf 2 Stunden. Der höhere Durchsatz erlaubt es RPO, jetzt noch mehr Bauteiltypen zu prüfen.

Neben dem Plus an Präzision und Geschwindigkeit hat die MICURA dem Unternehmen neue Prüfmöglichkeiten erschlossen. Die Formwerkzeuge für Brillengläser, die von einer anderen Abteilung bei RPO hergestellt werden, können jetzt intern gemessen werden. Die Formprofile lassen sich nun so präzise prüfen, dass anhand der erhaltenen Informationen Probleme mit den Formwerkzeugen erkannt und behoben werden können. "Wir können bis auf den Mikrometer genau prüfen und alles sehen, was wir brauchen", bemerkt James Keene, mechanischer Prüfer/Programmierer bei RPO. Außerdem können die Mitarbeiter die eigenen Teile und Prozesse besser verstehen und die Veränderung des Materials beobachten. "Es ist beeindruckend, wie stark ein Material sich ausdehnen, zusammenziehen oder verformen kann", so Joe Hennigan, mechanischer Prüfer/Programmierer bei RPO.

Kurzprofil

Rochester Precision Optics (RPO) wurde 2005 gegründet und übernahm die Fertigungstechnologie, das geistige Eigentum und die Vermögenswerte von Kodak Optical Imaging Systems. Seit dem Produktionsbeginn 2006 hat RPO auf seiner Kerntechnologie der Fertigung von asphärischen Präzisionsformteilen aus Glas weiter aufgebaut und ist von 27 auf heute mehr als 190 Mitarbeiter gewachsen.

 

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