Komplexe Medizinprodukte wie diese Stechhilfe bestehen aus einer Vielzahl von Teilen, die alle Toleranzen im Bereich weniger Hundertstel aufweisen müssen. Das lässt sich nur mit ausgeklügelter Messtechnik erreichen, die von der Entwicklung bis zur Produktion eingesetzt wird Bild: Balda Medical Weil sich die Optik am Sensor IP40 schwenken lässt, können Bauteile in einer Aufspannung von oben und von der Seite gemessen werden Bild: Werth

Ein spezieller, an Dreh-/Schwenkgelenke adaptierbarer optischer Sensorkopf ermöglicht es, ein Bauteil in einer Aufspannung aus mehreren Blickrichtungen zu messen und gewissermaßen um die Ecke zu gucken.

Toleranzketten im Bereich von wenigen Hundertstel Millimetern, und die über mehrere Komponenten hinweg. Das ist für die Balda Medical GmbH in Bad Oeynhausen Alltag. Das Unternehmen hat sich auf den automatisierten Präzisionsspritzguss von Massenartikeln spezialisiert, und unter den Produkten der ersten Stunde waren zum Beispiel ein Trockenpulver-Inhalator für Asthmatiker und eine Stechhilfe für Diabetiker. Jeder dieser Artikel besteht aus über 20 Einzelteilen, die zum Teil anspruchsvolle Funktionen zu erfüllen haben. Um hier die geforderten Toleranzen zu erreichen, muss entsprechend maßlich geprüft werden.

Geschäftsführer Dr. Rolf Eilers sieht sein Unternehmen als Systempartner im B2B-Geschäft: „Wir haben eine eigene Abteilung für Produktentwicklung. Dort werden Konzepte für komplette Produkte entworfen, auch wenn sie niemals den Namen Balda tragen werden." So baut Balda Medical Modelle sowie Funktionsmuster und qualifiziert die entsprechenden Maschinen und Werkzeuge.

Schon für die Entwicklung und Optimierung der Produktionsvorgänge sind schnelle und zuverlässige Messungen notwendig. Sobald die Artikel in Serie produziert werden, ist eine hieb- und stichfeste, lückenlose Dokumentation notwendig, um gegebenenfalls Reklamationen entgegen treten zu können. An einer entsprechend ausgestatteten, mit erfahrenen Fachkräften besetzten Messtechnik-Abteilung führt also kein Weg vorbei.

Thorsten Rabeneck leitet diese Abteilung mit drei erfahrenen Mitarbeitern seit 2008. In seinem Messraum stehen drei Werth-Multisensor-Koordinatenmessgeräte vom Typ VideoCheck IP. Diese Portalgeräte sind in massiver Granitbauweise mit Luftlagertechnologie und umfangreicher Sensorik ausgestattet, wie einem Bildverarbeitungssensor, taktil schaltenden und messenden Tastsystemen sowie einem Lasersensor. Sie werden für Erstbemusterungen von Spritzgussteilen sowie für Korrektur- und Sondermessungen genutzt. Zwei weitere Messgeräte stehen in der Produktion zur serienbegleitenden Prüfung (IPC, In-Process-Control).

Bereits 1998 hatte sich Balda für Geräte der Gießener Werth Messtechnik GmbH entschieden. Die Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit der Ergebnisse waren der Grund, zur Messung von Handyschalen das Multisensor-Koordinatenmessgerät VideoCheck IP 600 zu nutzen. Auch neue Aufgaben ließen sich damit bewältigen: So wurde ein Gerät mit einem Laser-Liniensensor und einer Drehachse ausgestattet, um in Bezug auf Vielpunktmessungen gegen CAD-Daten noch effektiver arbeiten zu können.

Einen besonderen Vorteil brachte das Nachrüsten mit dem Sensor IP 40, einer schwenkbaren Optik. Ausgangspunkt war ein schwierig zu messendes Gehäuseteil. Die Messung musste optisch in der Draufsicht stattfinden, während der Bezug nur optisch seitlich eingemessen werden konnte. Dazu musste man früher das Teil in mehreren Lagen messen und immer umrüsten, was allerdings zu Ungenauigkeiten führte. Erst mit der schwenkbaren Optik genügte eine Aufspannung, um die Messaufgabe sicher zu bewältigen und reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten.

Der kompakte Sensorkopf mit telezentrischer Optik und integrierter Zoomfunktion wird über die automatische Wechselschnittstelle an der Tasteraufnahme PH6M, dem Dreh-/Schwenkgelenk PH10M und dem Servo-Dreh-/Schwenkkopf PHS1 aufgenommen und kann gegen schaltende und messende Tastsysteme ausgetauscht werden. In den Strahlengang ist eine leistungsstarke Hellfeld-Auflichtbeleuchtung integriert. Der Acht-Quadranten-Dunkelfeld-Auflichtring schafft die Möglichkeit, die Beleuchtungsrichtung zu variieren. Über eine Wechselkinematik kann der Auflichtring durch einen Fasertaster ersetzt werden, der berührende Messungen sehr kleiner Geometrien mit niedrigen Antastkräften ermöglicht.

An manchen Bauteilen sind aber Maße zu erfassen, die weder klassisch optisch noch klassisch taktil erreicht werden. Hier wird nun per Laser-Liniensensor ein 3D-STL-Datensatz generiert und anschließend gegen 3D-CAD-Daten ausgewertet. Dies geschieht mit dem WinWerth 3D-CAD-Modul. Dazu werden die STL-Daten über den vorgegebenen 3D-CAD-Datensatz, die Soll-Daten, gelegt und automatisch eingepasst.

Der Laser Liniensensor LLP ermöglicht ein sehr schnelles Scannen von 3D-Werkstücken mit hoher Punktedichte. Hohe Präzision der Messdaten wird aufgrund der Konstruktion selbst bei glänzenden und stark absorbierenden Oberflächen ohne Beschichten mit Lack oder ähnlichem erreicht. Durch die Integration in das Werth-Multisensorkonzept ist es auch möglich, mit dem Liniensensor in Kombination mit anderen Sensoren wie Optik oder Tastern Teile zu prüfen.

Es lassen sich natürlich auch einzelne Maße entnehmen und Schnittebenen darstellen. Abweichungen sind farblich markiert auf einen Blick zu erkennen. Diese so genannten farbcodierten Abweichungsdarstellungen werden zum Beispiel für den Erstmusterprüfbericht als Ergänzung zur üblichen Excel-Auswertung gefordert.

Im Fall komplexer Bauteile oder mehrteiliger Systeme greift die Balda Medical zunehmend auf ein Computertomographie- System von Wert-Messtechnik zurück, den Tomoscope. Die entsprechenden 3D-STL-Datensätze werden extern generiert, ihre Bearbeitung und Auswertung erfolgt dann in bewährter Form in der Balda Medical Messtechnik mit dem WinWerth 3D-CAD-Modul. op

Weitere Informationen: www.werth.de