Verbogene oder verschlisse Messschieber sind ganz schlecht. Denn damit überprüfen Mitarbeiter im Maschinen- und Automobilbau, ob Teile präzise geformt wurden. Bisher kontrollierten Mitarbeiter von Auftragsfirmen diese Geräte regelmäßig per Hand. Bei MSB in Halberstadt übernehmen nun erstmals Roboter diese Arbeit. Der Vorteil: Das vollautomatische Verfahren ist genauer und kostengünstiger.
In der Automobilindustrie und im Maschinenbau kommt es auf Präzision an. Die einzelnen Teile müssen ein exaktes Maß haben und an genau der richtigen Stelle sitzen. Die Mitarbeiter greifen daher zu Messschieber und Bügelmessschrauben, um dies zu überprüfen. Sie klemmen das zu messende Bauteil mit dem Messschieber ein und lesen auf einer Skala oder einem Display ab, wie weit der Messschieber geöffnet und entsprechend wie dick das Bauteil ist. Problematisch wird es, wenn die Messgeräte leicht verbogen oder verschlissen und damit ungenau sind. Messschieber müssen also ebenfalls von Zeit zu Zeit überprüft werden. Dafür werden die Modelle in Kalibrierlabors geschickt, wo sie von Mitarbeitern manuell vermessen werden. Anschließend wird dem Kunden mitgeteilt, wie groß der Messfehler des entsprechenden Schiebers ist.
Nun lassen sich solche Geräte erstmalig vollautomatisch kalibrieren. Der Vorteil: Das Verfahren ist dreimal genauer als die Messung per Hand. Denn während ein Mensch den Schieber mal etwas stärker, mal weniger stark zusammendrückt und die gemessene Dicke daher um bis zu 0,3 mm variiert, misst der Roboter immer mit exakt der gleichen Kraft. Außerdem ist der Roboter etwa sechsmal schneller als der Mensch und kann Tag und Nacht durcharbeiten. Industriekunden können durch die automatische Prüfung schlechte Messgeräte erkennen, bevor diese falsche Messergebnisse liefern.
Den Anstoß für die Automatisierung gab die Firma MSB in Halberstadt, die auf dieser Geschäftsidee aufbaut. Anfangs war jedoch nicht klar, ob eine solche Vollautomatisierung überhaupt machbar ist. Die Firmengründer beauftragten daher die Forscher vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart, die das Konzept für den Roboter erarbeiteten und Pläne für den mechanischen Aufbau und die Steuerung entwickelten. Mittlerweile hat MSB die Messschieberzelle in Betrieb genommen. Die Roboter für die Bügelmessschrauben werden ebenfalls in Kürze einsatzbereit sein.
Die gesamte Kalibrierung läuft vollautomatisch. Lediglich am Wareneingang nimmt ein Mitarbeiter die Geräte entgegen, sortiert sie und legt sie in Transportkisten. Das System befördert die Kisten zunächst in ein klimatisiertes Hochregallager, wo sie bei festgelegter Luftfeuchtigkeit und Temperatur eine kurze Zeit gelagert werden. Sind sie an der Reihe, geht es per Fließband in den Prüfprozess. Der Roboter greift einen Messschieber aus der Kiste und fährt ihn nacheinander an mehrere exakte Prüfkörper für die Außen-, Innen-, Tiefen- und Stufenmessung heran. Hier drückt ein weiterer Greifer den Schieber zu. Ein Vision-System liest die Skala aus. Der Roboter überprüft auch, wie nachgiebig der Messschieber ist. Dabei wird die Frage geklärt: Wie stark verändert sich das Ergebnis, wenn man den Messschieber stärker oder weniger stark zusammendrückt?
Einer der Knackpunkte, die die Fraunhofer-Forscher lösen mussten, lag in der Bildverarbeitung. „Es gibt viele Varianten von Messschiebern und Bügelmessschrauben“, sagt IPA-Wissenschaftler Bernd Winkler. „Mit unserem System können wir mit rund zwanzig verschiedenen Parametersätzen fast jeden Schiebertyp vermessen.“ Welcher Parametersatz für welchen Schieber verwendet wird, legt der Mitarbeiter am Wareneingang fest.
MSB, Halberstadt, Tel. (03941) 6212888
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