Für die neue Robotic Totalstation Leica TS20 benötigte Leica Geosystems einen hochpräzisen Fernrohrkörper als Frästeil aus Aluminiumdruckguss. Das filigrane, dünnwandige Bauteil stellt hohe Anforderungen an Toleranzen, Oberflächenrauheiten und Reproduzierbarkeit. Polymeca entwickelte innerhalb von rund zehn Wochen den Fertigungs- und Messprozess, baute neue Spannvorrichtungen und lieferte die ersten Bauteile termingerecht aus.
Projektergebnis auf einen Blick
- Serienstart der Leica TS20 abgesichert
- Versorgungssicherheit innerhalb kurzer Zeit geschaffen
- Konstante Qualität bei engen Toleranzen erreicht
- Technische Abstimmung zwischen Entwicklung, Frästechnik und Messtechnik vereinfacht
- Rückverfolgbarkeit jedes Bauteils über Data-Matrix-Code integriert
Ausgangslage und Herausforderungen
Die Leica TS20 ist eine moderne, Robotic Totalstation für Kataster-, Ingenieur- und Bauvermessung. Für dieses System benötigte Leica Geosystems den Fernrohrkörper aus Aluminiumdruckguss in reproduzierbarer Serienqualität.
Die technische Herausforderung lag in der Kombination mehrerer Anforderungen. Das Bauteil ist dünnwandig und filigran. Gleichzeitig mussten enge Toleranzen und definierte Oberflächenrauheiten eingehalten werden:
- Durchmessertoleranzen im µm-Bereich
- Form- und Lagetoleranzen im µm-Bereich
- Höchste Oberflächenqualitäten bei Dicht- und Funktionsbereichen
Von Projektstart bis zur Auslieferung der ersten Bauteile standen rund zehn Wochen zur Verfügung. In dieser Zeit setzte Polymeca alle zentralen Schritte um:
- Programmierung
- Vorrichtungskonstruktion und Vorrichtungsbau
- Ramp-up
- Messprogramme
- Bemusterung
- Fertigung
- EMPB
Die Lösung: Fertigungs- und Messprozess aus einer Hand
Polymeca entwickelte einen abgestimmten Prozess aus Engineering, Frästechnik, Messtechnik und Oberflächentechnik. Entscheidend war das Zusammenspiel der einzelnen Schritte: von der frühen technischen Abstimmung über die Spannvorrichtungen bis zur Prüfung und Rückverfolgbarkeit jedes Bauteils.
Enger Austausch mit Leica Geosystems
Zu Projektbeginn stimmten Leica Geosystems und Polymeca die zentralen Punkte gemeinsam ab:
- funktionale Flächen
- Bauteilzeichnung
- Messmethodik
- fertigungs- und messtechnisch optimierte Schnittstellen
Damit wurde eine robuste Basis für Fertigung, Messung und den Serienprozess geschaffen.
Vorrichtungsbau im eigenen Prototypenshop
Für die Frästechnik und Messtechnik entwickelte Polymeca neue Spannvorrichtungen. Im Fokus standen Adapterplatten mit hoher Wiederholgenauigkeit, damit die Rohgussteile zuverlässig gespannt und reproduzierbar bearbeitet werden konnten.
Der Vorrichtungsbau im eigenen Prototypenshop verkürzte die Durchlaufzeit und ermöglichte schnelle Anpassungen während des Projektverlaufs. Gerade im engen Zeitfenster bis zum Serienstart war das ein wichtiger Erfolgsfaktor.
5-Achs-Bearbeitung in nur zwei Spannungen
Die Bearbeitung erfolgte auf einer Hermle 5-Achs-Fräsmaschine mit Hochgenauigkeitspaket. Dadurch konnte Polymeca das Bauteil über alle sechs Seiten in nur zwei Spannungen bearbeiten.
Die Nullpunkterfassung erfolgte direkt auf der Maschine über ein integriertes Tastsystem. Zusätzlich unterstützte die integrierte Temperaturkompensation stabile Bearbeitungsergebnisse. So liess sich die geforderte Genauigkeit auch bei grösseren Mengen reproduzierbar einhalten.
Messen auf Messroboter und SPC-Auswertung
Die Qualitätsprüfung erfolgte auf einem Messroboter Leitz Sirio XI mit Palettenzuführsystem. Der Messraum ist klimatisiert und erfüllt Klasse 4. Dank der Messroboter können Produktionsmitarbeitende die Qualitätsprüfung selbstständig im Messraum durchführen.
Über die ersten 100 Stück erfolgte eine SPC-Auswertung. Sie bestätigte die Prozesssicherheit und lieferte die Grundlage für die Serienfertigung.
Oberflächentechnik und Rückverfolgbarkeit
Nach der Fräsbearbeitung passivierte Polymeca die gefrästen Oberflächen in der eigenen Oberflächentechnik. Damit blieb auch dieser Prozessschritt im Haus.
Für die vollständige Rückverfolgbarkeit erhielt jedes Bauteil einen Data-Matrix-Code. Die Lasergravur erfolgte direkt auf die anodisierte Aluminiumfläche. So lässt sich jedes Bauteil eindeutig identifizieren und rückverfolgen.
Ergebnisse und geschaffener Mehrwert
Die Ergebnisse zeigen sich in konkreten Projektdaten:
- erste Bauteile termingerecht geliefert
- rund zehn Wochen von Projektstart bis Auslieferung
- geforderte Durchmesser-, Form- und Lagetoleranzen erreicht
- SPC-Auswertung über die ersten 100 Stück durchgeführt
- seither Produktion in stabiler Serienqualität
Für Leica Geosystems bedeutete das: weniger Projektrisiko, sichere Verfügbarkeit der Bauteile und eine konstante Qualität bei engen Toleranzen.
Sie planen ein Bauteil mit engen Toleranzen, komplexer Geometrie oder anspruchsvoller Terminschiene? Polymeca prüft Ihre Anforderungen, entwickelt den passenden Fertigungs- und Messprozess und unterstützt Sie bis zur stabilen Serienfertigung.
