Die Entwicklungsgeschichte des Gelenkarm-Messsystems

Wie ist der Messarm, den wir heute kennen, eigentlich entstanden?

 

Vector 1 Vintage Arm Clip

This vintage video clip, edited from a 1970's era Eaton Leonard corporate promotional film, shows the original Vector 1 arm in action.

Der ROMER Messarm hat seinen Ursprung in den frühen 1970er Jahren, als Homer Eaton das erste Modell, den Vector 1 Rohrmessarm, entwickelte. Homer Eaton war damals für Eaton Leonard tätig, bevor er zusammen mit Romain Granger ROMER gründete. Jeder einzelne der bis heute entwickelten Messarme geht auf das Original, den Vector 1, zurück. Der Vector 1 Rohrmessarm war ein Produkt des sprühenden Erfindergeists von Homer Eaton, der schon seit seiner Jugend, als er in der elterlichen Garage Auspuffrohre für frisierte Autos bog, ein Faible für Rohre hatte. Er meldete das Originalpatent am 18. April 1974 an. Das daraufhin erteilte Patent mit der Nummer 3.944.798 machte Homer Eaton schließlich zum legitimen Vater des Gelenkarms.

Der Vector 1 stand auf einer Werkbank und nutzte einen kompakten, kühlschrankgroßen Computer zum Betrieb der primitiven Software, die ebenfalls von Eaton entwickelt worden war. Das Messsystem erfasste die Biegegeometrie eines gebogenen Rohrs, beispielsweise eines Auspuffs, mithilfe einer Reihe von elektrischen Kontakten, die in seinem V-förmigen Kopf untergebracht waren.
Dieses historische Video aus einem Werbefilm von Eaton Leonard aus den 1970ern zeigt den Vector 1 Arm in Aktion.
 
Es dauerte einige Zeit, bis der Arm so weiterentwickelt wurde, dass er nicht nur zur Erfassung der Geometrie von Rohren, sondern von verschiedensten Arten von Messobjekten in der Lage war. Fortschritte in der Computertechnologie sorgten schließlich dafür, dass der Arm zuerst transportabel und später – durch die Entwicklung des Laptop-Computers – wahrhaft mobil wurde.

1986 taten sich Homer Eaton und Romain Granger zusammen, um ROMER SARL zu gründen. Aus diesem Unternehmen gingen die beiden Werke von Hexagon Manufacturing Intelligence hervor, die heute in Oceanside, Kalifornien, und im französischen Montoire, ROMER Arme herstellen. Das damalige Ziel der beiden Geschäftspartner war die Entwicklung eines mobilen Gelenkarms für Anwendungen in der industriellen Messtechnik. Ihr Timing sollte sich als hervorragend erweisen, da die Gründung von ROMER mit dem Aufkommen von PC-Computern zusammenfiel. Gleichzeitig stieg die Nachfrage nach 3D-Messlösungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie rasant. So wurde bald das ROMER System 6 geboren.

Homer Eaton, der heute seinen wohlverdienten Ruhestand genießt, war Zeit seines Lebens ein engagierter Erfinder und Unternehmer. Er widmete seine gesamte berufliche Laufbahn der Forschung und Entwicklung im Bereich Hardware, Software und Elektronik für Anwendungen in der industriellen Messtechnik und Inspektion. Mit den mehr als zwei Dutzend Patenten, die Homer Eaton hält, hat er auf viele Jahre hinaus entscheidende Beiträge für die Weiterentwicklung der Branche geleistet.

Im Interview mit Bill Fetter, dem Kommunikations- und Marketingleiter von Hexagon Manufacturing Intelligence, lässt Eaton die alten Zeiten Revue passieren. Der Technologiepionier lässt uns teilhaben
an seinen Erfindungen und den Meilensteinen, die er mit dem Gelenkarm in den mehr als drei Jahrzehnten seit seiner Entstehung erlebt hat:

FETTER: Welches Problem wolltest du mit dem Vector 1 ursprünglich lösen?

EATON: Mir ging es damals darum, den geometrischen Verlauf eines gebogenen Rohrs direkt als Ganzes zu messen, statt wie vorher nur die einzelnen Längen und Winkel, aus denen sich dieser Verlauf zusammensetzt.

FETTER: Welche Genauigkeit hast du damals angestrebt?

EATON: Mein Ziel war es, eine Genauigkeit von 0,8 mm zu erreichen.

FETTER: Konntest du dir zu diesem Zeitpunkt vorstellen, dass der Gelenkarm eines Tages eine Lösung für unterschiedlichste Arten von Messanwendungen bieten würde?

EATON: Das wäre mir im Traum nicht eingefallen!

FETTER: Erinnerst du dich an besondere Meilensteine in der Produktgeschichte des Messarms? Wenn ja, worum ging es dabei?

EATON: Oh, da gibt es einige! Der erste Meilenstein war die Idee, gleichzeitig einen Punkt und einen Vektor zu messen. Das war die Geburtsstunde des Vector 1 zur Messung gebogener Rohre. Der zweite Meilenstein waren die Rotationsachsen ohne Drehbegrenzung, als wir die Rohsignale von Winkeldrehgebern digitalisierten und digitale Daten über Gleitringe übermittelten. Und schließlich entwickelten wir das GridLOK Konzept zur Orientierung des Messarms innerhalb eines praktisch unbegrenzten Messvolumens, das die Umpositionierung des Messarms ohne kumulative Fehler erlaubt. Besonders faszinierend war, dass wir das rein mathematisch und praktisch ohne Hardware möglich machen konnten.

FETTER: Zu welchem Zeitpunkt hast du dich entschieden, den Sprung von der Rohrprüfung zu anderen Werkstücken zu wagen?

EATON: 1974 gab mir George Goodreau, ein Werksleiter von Westinghouse, den Impuls, ein System zur Messung von Dampfturbinenschaufeln in der Fertigungsumgebung zu entwickeln. Wir haben daraufhin für diesen Zweck einige Arme auf Rollen gebaut.

FETTER: Wann wurde dir klar, dass diese Technologie einmal absolut mobil werden würde?

EATON: Ende der 1980er Jahre überzeugte mich Romain Granger davon, einen noch leichteren Arm zu bauen und ihn um eine Achse zu erweitern, um ihn kompakter zu machen. Mehr oder weniger gleichzeitig brachte Toshiba das erste Notebook auf den Markt.

FETTER: Wodurch wurde die Mobilität des Arms zu Beginn verhindert?

EATON: Da gab es im Grunde genommen drei Probleme:
1. Wir brauchten einen mobilen Computer. Der „Minicomputer“ des Vector 1 wog damals 20 Kilogramm.
2. In der von Laborwänden und Granitplatten dominierten arroganten KMG-Welt waren wir völlige Außenseiter.
3. Wir benötigten eine feste Grundplatte als Basis für den Messarm.

FETTER: Welches ist die bisher spannendste Anwendung des Messarms, die dir untergekommen ist?

EATON: Das war vermutlich die Messung eines Flügels von Steinway. Ich finde es schön, wenn die Messtechnik einen Beitrag für die Kunst leisten kann.

FETTER: Was entwickelst du lieber: Hardware oder Software?

EATON: Eindeutig Hardware: Sie ist greifbar, eine größere Herausforderung und erlaubt mehr Kreativität.

FETTER: Jeder Mitarbeiter bei ROMER weiß, dass du stapelweise Notizbücher mit Ideen führst. Aus wie vielen der Ideen in diesen legendären Notizbüchern haben sich in all den Jahren letztlich Produkte und Funktionen entwickelt?

EATON: Der Inhalt meiner Notizbücher bildete im Laufe der Zeit die Basis für mehr als 50 Produkte aus den Bereichen Hardware, Software und Elektronik.

FETTER: Was inspiriert dich?

EATON: Die Mutter aller Innovationen: Druck ...

FETTER: Welches waren die größten technischen Herausforderungen in der Entwicklungsgeschichte des Messarms?

EATON: Schwierig zu lösende Probleme waren die Verdrehung der Drähte an den Gelenken des Arms und die Eliminierung des mechanischen Verbindungselements zwischen dem Winkeldrehgeber und der Armachse.

FETTER: Wenn du auf dein Lebenswerk zurückblickst: Auf welches Produkt oder welche Funktion bist du besonders stolz?

EATON: Das ist auf jeden Fall die Armkalibrierung. Die Entwicklung der mathematischen Algorithmen und der Verfahren zur Kalibrierung des Arms mithilfe eines Kalibriernormals bildeten die Grundlage für den Erfolg des Systems.

 

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