- Um in einem wettbewerbsintensiven Umfeld wie der Herstellung von chirurgischen Instrumenten erfolgreich zu sein, ist eine hochautomatisierte Fertigung nahezu Grundvoraussetzung. Beim Tuttlinger Hersteller S. + A. Martin tragen Messtaster und das Messsystem Lasercontrol NT von Blum dazu bei, dass auf vier Bearbeitungszentren rund um die Uhr im mannlosen Betrieb gefertigt werden kann.
Höchste Präzision für die Medizintechnik
„Im Prinzip wird bei uns jedes Werkzeug früher oder später mit einem Lasermesssystem vermessen. Auf unseren BAZ werden die Systeme neben der einfachen Werkzeugbruchüberwachung zur berührungslosen Werkzeugeinstellung in Länge und Radius, Einzelschneidenkontrolle, Prüfung auf Einspann- und Rundlauffehler sowie zur Form- und Verschleißüberwachung eingesetzt. Darüber hinaus nutzen wir auch Messtaster von Blum, die in erster Linie bei der automatischen Erfassung der Werkstückposition verwendet werden", berichtet Ludwig Martin, Chirurgiemechaniker bei S. + A. Martin.
Vor allem die Vermessung der Werkzeuge auf der Maschine ist für S. + A. Martin ein seit vielen Jahren wirksames Instrument, Fehlerquellen über den gesamten Bearbeitungsprozess hinweg auszuschalten und die Fertigungsqualität auf einem extrem hohen Niveau zu halten. Dazu gehört zum Beispiel die berührungslose Werkzeugeinstellung direkt auf der Maschine. Wird ein neues Werkzeug eingewechselt, erfolgt grundsätzlich zuerst die Vermessung mit einem Lasermesssystem. Die ermittelten Längen- und Radiuswerte werden automatisch in den Werkzeugkorrekturspeicher übertragen. Tippfehler und Zahlendreher bei der manuellen Eingabe der Werkzeugdaten können daher nicht mehr auftreten. Und da die Werkzeuge unter Arbeitsdrehzahl in der tatsächlichen Spannsituation vermessen werden, ist auch die letztendlich erreichte Präzision am Werkstück sehr hoch. Da wundert es bei den Tuttlingern niemanden mehr, dass das vorhandene Werkzeugvoreinstellgerät im Prinzip gar nicht mehr zum Einsatz kommt.
Lasercontrol NT kommt bei Martin neben der Werkzeugeinstellung auch zur Werkzeugüberwachung zwischen den Bearbeitungsschritten zum Einsatz. Beispielsweise werden in diesem Industriebereich Sägeblätter zum Schlitzen von Werkstücken verwendet. Da dabei oft Zähne ausbrechen, machen die Tuttlinger hier im Prinzip eine Einzelschneidenkontrolle.
Weitere Einsatzgebiete der Systeme sind die Schaftbruchkontrolle von Bohrern bis 0,8 mm sowie die Verschleißüberwachung von Schaft- und Radiusfräsern über einen Scanvorgang. Dabei haben die Fertigungsexperten im Zyklus eine Verschleiß-Toleranz vorgegeben. Erkennt das Lasermesssystem, dass die Verschleißgrenze erreicht ist, wird es einfach durch ein Schwesterwerkzeug ersetzt. Die Spezialisten bei Martin verfolgen dabei eine intelligente Messstrategie: Die Werkzeugüberwachung erfolgt grundsätzlich nach der Bearbeitung. Denn ist das Werkzeug in Ordnung, wissen sie, dass auch das Werkstück fehlerlos ist. Erkennt der Laser jedoch, dass ein Werkzeug gebrochen oder stumpf ist oder ein Sägeblatt einen Schneidenausbruch aufweist, dann wird die ganze Palette aus der Maschine automatisch ausgeschleust und durch eine neue Palette ersetzt.
Andererseits hat Martin bei manchen Werkzeugen das Problem, dass an den Fräsern eine werkstoffbedingte Aufbauschneide entsteht – ein Phänomen, das vor allem bei der Zerspanung von hochfestem Titan auftritt. Auch dies wird vom Laser sicher erkannt, da sein Längen- oder Radiuswert aufgrund des Materialauftrags außerhalb der vom Bediener vorgegebenen Toleranz liegt. Bei Überschreiten der Toleranzgrenze wird einfach ein neuer Fräser eingewechselt.
Auch im Rahmen der thermischen Kompensation der Maschine ist der Blum-Laser von großer Bedeutung. Wie weithin bekannt, ist ein Bearbeitungszentrum während des Bearbeitungsprozesses Temperatureinflüssen ausgesetzt, was zu Maßabweichungen am Werkstück führt. Diesem Problem begegnen die Tuttlinger durch eine zyklische Temperaturkompensation per Lasersystem. Die aktuelle Abweichung wird dann als additive Werkstück-Nullpunktverschiebung in der Steuerung verrechnet.
„Lasercontrol NT stellt für uns nicht nur einen Grundbaustein dar – es ist für uns unverzichtbar geworden", berichtet Ludwig Martin. „Ohne das Messsystem wäre die mannlose Bearbeitung nicht möglich. Und obwohl wir auf einer Maschine seit 2003 5,5 Tage in der Woche im 3-Schicht-Betrieb mannlos fahren, hatten wir noch nie eine Störung. In dieser Zeit hatten wir circa 1,2 Millionen Werkzeugwechsel, bei denen das System im Einsatz war – und keinen einzigen Ausfall. Für mich ist eindeutig klar, dass wir mit der nächsten Maschine wieder Blum-Produkte anschaffen."
Blum-Novotest GmbH www.blum-novotest.de
