3D Messtaster Hersteller

3D-Messtaster erfassen Geometrieelemente auf Messmaschinen und Werkzeugmaschinen, übertragen Positionsdaten an den Steuerungsrechner und unterstützen die Nullpunktbestimmung, Maßprüfung und Prozessüberwachung. Die Signale gelangen über ein Interface in die Maschinenlogik, wo Auswertung, Korrekturmodelle und Protokollierung stattfinden.

Funktionsprinzipien und Bauarten

Taktile 3D-Messtaster schalten beim Antasten und liefern einen digitalen Ausgang. Die Mechanik mit kinematischer Lagerung sorgt für definierte Auslösung. Der Schaft aus Edelstahl oder Aluminium minimiert Durchbiegung. Auf CNC-Achsen bewegen Schrittmotor und Endstufe den Taster kontrolliert zur Werkstückoberfläche, um Überschwingen zu vermeiden.

Für Kreismessung, Bohrungsmitte und Durchmesser auf einer Drehachse genügt oft der schaltende Messtaster. Scannende Varianten erfassen kontinuierlich Profile. Bei der Nullpunktbestimmung werden Abweichungen direkt in der Maschinenlogik hinterlegt, sodass Werkzeugwege ohne manuelle Korrektur angepasst werden.

Berührungslose Varianten mit Laser oder konfokaler Optik liefern hohe Auflösung und schonen empfindliche Oberflächen. Infrarotsysteme benötigen eine stabile Sichtverbindung, während kamerabasierte Lösungen komplexe Geometrieelemente ohne Tasterkugel erfassen und Messoptionen für feine Strukturen bieten.

Technische Merkmale und Leistungsdaten

Die Messgenauigkeit wird in Daten nach ISO 10360 ausgewiesen. Typische Antastwerte liegen im einstelligen Mikrometerbereich. Für die Kalibrierung dienen Messzeuge wie Einstellring, Endmaß und Winkelmesser. Ein Mikroskop unterstützt die Sichtprüfung der Messspitze, um systematische Abweichungen frühzeitig zu erkennen.

Im Datenblatt stehen Angaben zu Betriebsstrom, Versorgungsspannung, Eingangsspannung und Ausgangsspannung der Funk- oder IR-Empfängerbox. Für den mobilen Betrieb ist die Batterie maßgeblich, Laufzeit und Ladekonzepte beeinflussen die Einsatzplanung. Kabelgebundene Systeme beziehen Energie über die Spannungsversorgung der Maschine.

Robuste Gehäuse verwenden Edelstahl, Leichtmetall oder Aluminium. Die gewählte Schutznorm wie IP67 schützt vor Schmutz und Kühlschmierstoffen. Eine dichte Kapselung erhöht die Lebensdauer der Mechanik und verringert die Temperaturdrift im Messgerät.

Auswahl und Konfiguration

Die Konfiguration richtet sich nach Werkstück, Werkzeug und Messoption. Für dünnwandige Teile empfiehlt sich eine kontaktlose Lösung. Für Bohrungen mit kleinem Durchmesser sind kleine Tastkugeln und eine fein abgestimmte Messausführung sinnvoll. Spezial-Aufnahmen erleichtern die Ausrichtung schwer zugänglicher Flächen.

In Pflichtenheften erscheinen Felder wie Anzahl der Schnittstellen, Versorgungsspannung des Empfängers und Anforderungen an die Sichtverbindung. Bei Retrofit zählt die Kompatibilität mit der vorhandenen Steuercomputer-Hardware und die Integrationsfähigkeit der Ausgangssignale.

• Messaufgabe: Nullpunktbestimmung, Kreismessung, Bohrungsmitte oder Freiformprüfung definieren den Tastertyp und die Antaststrategie.
• Integration: Empfänger, Übertragungssystem, Protokolle und digitales Ausgangssignal müssen zur Maschinenlogik passen.
• Mechanik: Schaftlänge, Werkstoffwahl und Masse beeinflussen Dynamik, Durchbiegung und Kollisionstoleranz.
• Dokumentation: Konfiguration, Kalibrierung und Korrekturwerte werden im Datenmanagement der Maschine abgelegt.

Vergleich von Übertragungssystemen

Anbieter und Bauteileportfolio

Hersteller führen Messtaster, Empfänger und Zubehör als Originalteil, zugehörige Ersatzteil-Pakete umfassen Spitzen, Kugeln und Dichtungen. Viele Shops bieten Konfiguratoren, Warenkorb-Funktion und transparente Versandinformationen. Für internationale Projekte sind Lieferzeit, Versand und kalkulierte Versandkosten Teil der Beschaffungsunterlagen.

Datenblätter listen auch Messausführung, Eingangsspannung, Ausgangsspannung und Schnittstellenstecker. Bei projektbezogenen Spezial-Lösungen empfiehlt sich die Vorabprüfung der Interface-Protokollierung mit der Maschinen-PLC und dem Steuercomputer.

Wartung, Kalibrierung und Betrieb

Die Kalibrierung erfolgt zyklisch über Einstellring und Endmaß. Korrekturwerte werden im Steuerrechner hinterlegt. Eine regelmäßige Überwachung der Wiederholpräzision mit einfachen Messzeugen erkennt Drift, bevor sie die Prozessfähigkeit einschränkt.

• Reinigung: Entfernen von Schmutz und Kühlschmierstoffresten ohne aggressive Mittel.
• Verschleiß: Sichtprüfung der Spitze mit Mikroskop, rechtzeitiger Austausch als Ersatzteil.
• Energie: Wechsel oder Ladung der Batterie, Kontrolle von Betriebsstrom und Versorgungsspannung.
• Lagerung: Trocken, stoßgeschützt und getrennt von schwerem Werkzeug und Leichtmetall-Spänen.

Fallbeispiel 1: Auf einer Drehmaschine bestimmt ein taktiler Messtaster die Bohrungsmitte und den Durchmesser einer buchsenartigen Geometrie. Er liefert ein digitales Ausgangssignal, das im Steuercomputer eine Korrektur von 4 µm erzeugt. Die Kombination aus Schrittmotor und sanfter Endstufe reduziert Antastkraft und verhindert mechanische Abweichungen.

Fallbeispiel 2: In der Faserverbundfertigung tastet ein optisches Messgerät eine Freiformfläche ab, um die Geometrie vor dem Beschneiden zu verifizieren. Die hohe Auflösung erlaubt kurze Messzeiten. Das Funksystem mit stabiler Sichtverbindung zum Empfänger minimiert Kabelstörungen während der Bahnplanung.

Messtaster arbeiten zuverlässig, wenn die Lagerung sauber bleibt, die Schutzhülle unbeschädigt ist und die Überwachung der Kennwerte konsequent erfolgt. So bleiben Nullpunktbestimmung, Messoptionen und Dokumentation über die gesamte Lebensdauer konsistent.