Zur hochgenauen Messung großer, kom­plizierter Geometrien ist eine Kombination aus hochauflösender Sensorik und präziser Mechanik nötig. Je nach Aufgabenstellung, optischen Eigenschaften des Messobjektes, Teilezuführung und Geometrie können unterschiedliche Verfahren zum Einsatz kommen. Auf multisensorielle kundenspezifische Lösungen für Präzisionsmessmaschinen hat sich EHR aus Pforzheim spezialisiert.

Die wichtigste Komponente einer Präzi­sionsmessmaschine ist die Sensorik zur Messdatenerfassung. Koordinatenmessmaschinen (KMM oder englisch CMM) nutzen hier meist taktile, d. h. berührende Sensoren, sog, Messtaster. Immer häufiger werden aber auch berührungslos arbeitende optische Sensoren eingesetzt. Das gängigste Prinzip ist die Laser-Triangulation. Werkzeugvoreinstellgeräte hingegen setzen im Wesentlichen auf telezentrische Messprinzipien. Beide Verfahren sind kamerabasierend - es werden Bilder aufgenommen, die anschließend analysiert werden. Man spricht daher von Bildanalyse oder Bildverarbeitung.
Weitere bildverarbeitende Messmethoden sind die Weißlichtinterferometrie, Streifenlichtprojektion, Laser-Mikrometer und konfokal-chromatische Abstandssensoren. In den Präzisionsmessmaschinen von EHR können alle diese Verfahren zu einer Gesamtlösung kombiniert werden.

Erfassung großer Messbereiche
Ein Nachteil aller hochauflösenden Messmethoden ist, dass sie lediglich kleine Messfelder aufweisen. Standardmäßige Werkzeugeinstellgeräte haben telezentrische Messaufbauten mit Messfeldern in der Größenordnung von etwa 1 cm². Laserlinien-Triangulationsgeräte, die etwa 10 µm Auflösung erreichen, haben einen Messbereich von ungefähr 2 cm. Bei anderen Sensoren sieht es ähnlich aus.
Damit können Wendeschneidplatten, Bohrer, Fräser und andere Werkzeuge mit ähnlichen Dimensionen vermessen werden, aber keine Objekte, die einige Dezimeter groß sind. Um große Messbereiche erfassen zu können, sind Mechaniken nötig, die das kleine Messfeld einer hochgenauen Sensorik zu einem Messort verfahren. Da die Positioniergenauigkeit einer gängigen Mechanik viel zu ungenau ist, muss diese von einem inkrementalen Wegmesssystem bestimmt werden.

Steuerung und Auswertung
Zentraler Bestandteil jeder Messanlage ist die Software, die die Einzelkomponenten steuert.

Statt einer SPS setzt EHR im Allgemeinen einen oder mehrere IPCs ein. Basis der Steuerungs-Software ist der eigene Systemkern Tivis, der folgende Aufgaben übernimmt:
- Aufnahme der Messwerte verschiedener Sensoren oder Kameras,
- Auswertung und Interpretation der Messwerte,
- Steuerung der Mechanik inkl. Auslesen der inkrementellen Positionsmessung, Synchronisierung aller Messdaten,
- Bildverarbeitung,
- Kommunikation zu übergeordneten Steuerungen,
- Kommunikation und/oder Steuerung von Robotern oder anderen Mechaniken,
- Archivierung von Messwerten oder sonstigen Daten,
- Paßwortverwaltung,
- kundenspezifische Aufgaben.

Für die Auswertung der Messdaten ist die hauseigene Bildverarbeitungsbibliothek in Tivis integriert. Zusätzlich dazu stehen die Bildverarbeitungs-Tools der mächtigen Bibliothek Halcon zur Verfügung.

Applikationsspezifisch gewählte ­Verfahren
Mit der beschriebenen Hard- und Software-Basis wurden im Hause EHR unterschiedliche Kombinationen zu Kunden­lösungen zusammengestellt. Besonders Kurbelwellenfräser sind hier ein anschauliches Beispiel für die µm-genaue Vermessung sehr großer Objekte. Es müssen dutzende kleiner Wendeschneidplatten positionsvermessen und ggf. nachgerichtet werden. Dazu wurde ein stabiler Arm an die z-Achse eines Werkzeugvoreinstellgeräts so montiert, dass der Laser-Scanner zentral im Werkzeug positioniert ist und von hier aus die einzelnen Wendeschneidplatten exakt angefahren werden können.
Spezialisiert hat sich EHR auch auf die Messung von innen liegenden Geometrien. Verzahnungen von Zahnrädern beispielsweise werden traditionell taktil durch „Auskugeln" vermessen (Rollenmaß), indem die Eindringtiefe einer Kugel zwischen die Zahnflanken gemessen wird. Dieses Verfahren ist aufwändig, da langwierig. Mit den Algorithmen von EHR werden die Zahnräder „digital ausgekugelt": Ein Laser-Scanner erfasst die 3D-Kontur, in die dann Kugeln desselben Radius hinein gerechnet werden. Auf diese Weise sind beide Messmethoden genau vergleichbar. Nun aber mit dem großen Vorteil, diese Messmethode automatisieren und frei von menschlichen Fehlern durchführen zu können.
Mit denselben Messdaten können meist auch weitere Messwerte ermittelt werden, wie z. B. Parallelitäten und Planläufe von Flächen, Höhen, Winkel, Durchmesser, Rundheiten und sonstige bauteilbedingte Besonderheiten. Damit ist eine schnelle und umfassende Qualitätssicherung gewährleistet. Schlecht zugängliche Innenbereiche, die mit Standard-Triangulationssensoren nicht erreichbar sind, werden mit Spiegelkonstruktionen (oder Prismen) und getrennten Kamera-Laser-Komponenten erfasst.