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Spaltmessung in der Fertigungslinie

Qualitätssicherung
Spaltmessung in der Fertigungslinie

Ein neues System für die Spalt- und Bündigkeitsmessung von Fahrzeugen soll die Qualitätskontrolle in der Automobilindustrie auf ein neues Level heben. Für die Lösung des Messtechnik-Spezialisten Nikon Metrology sind keine Roboter notwendig.

Die bahnbrechende Entwicklung von Nikon kommt bei Fahrzeugkarosserien im frühen Stadium des Rohbaus und beim finalen Gesamtfahrzeug zum Einsatz. Das System basiert auf dem vor kurzem vorgestellten Laser Radar „Apdis“ und bietet eine innovative, vollautomatische Methode für die Spalt- und Bündigkeitsmessung an Fahrzeugen, die sich in der Fertigungslinie bewegen. Für den praktischen Betrieb sind keine Roboter erforderlich, wodurch auch die komplexe Programmierung und aufwendige Sicherheitsanforderungen entfallen.

Eine präzise Spalt- und Bündigkeitsmessung ist für die Reputation eines Autobauers extrem wichtig. Die Spaltmaße zwischen den einzelnen Anbauteilen und deren Höhenversatz wirken sich entscheidend auf die Kaufentscheidung aus. Wenn hier etwas nicht stimmt erweckt das den Eindruck, dass die Bauteile nicht bündig miteinander abschließen. Die ganze Verkleidung wirkt krumm und schief. Aber es geht nicht nur um die Optik. Abweichungen können zudem Geräusche und Vibrationen während der Fahrt zur Folge haben. All diese Faktoren wirken sich darauf aus, wie die Qualität eines Fahrzeugs und damit die Marke wahrgenommen wird.

Mit dem neuen Produkt von Nikon kann die Spalt- und Bündigkeitsmessung vollautomatisch am Fahrzeug in der sich bewegenden Fertigungslinie innerhalb der Taktzeit erfolgen. Die Technik sorgt nicht nur für eine hohe Qualität bei den Fahrzeugen, sondern unterstützt auch die Arbeitssicherheit im Betrieb. Die zuverlässigen Messergebnisse an allen Seiten des Fahrzeugs liefert das System unabhängig von der Farbe oder Lackierung der Oberfläche.

Bisher wurden Spalt- und Bündigkeitsmessungen entweder manuell von qualifizierten Fachkräften oder mit roboterbasierten Lösungen durchgeführt. Durch Bedienereinfluss oder einem zu geringen Arbeitsabstand konnten die Fahrzeuge beschädigt werden. Bei der neuen Lösung wird ein Abstand von mehr als 0,5 m zum Messobjekt eingehalten, wodurch sich die Sicherheit für die Bauteile und das Personal erhöht Dazu tragen auch integrierte Schutzeinrichtungen bei, die den Bereich der Fertigungslinie nicht beeinträchtigen.

Entwickelt wurde die neue Lösung in einer Zusammenarbeit von Nikon Metrology und Experten von VRSI (Variation Reduction Solutions Inc.), die bereits eine langjährige Erfahrung mit der Integration von Laser Radar Sensoren bei großen Automobilherstellern vorweisen können. Das System kann Messungen bei Bandgeschwindigkeiten bis zu 140 mm/s durchführen und bietet dem Anwender ein großes Messvolumen. Für Messungen rund um das Fahrzeug kommen bis zu drei Sensoren zum Einsatz. Somit eignet sich die neue Entwicklung für die Inspektion unterschiedlicher Fahrzeugtypen vom Kleinwagen über SUVs bis zum LKW.

Die Sensoren werden parallel zur Fertigungslinie mitgeführt, sodass keine mechanische Schnittstelle erforderlich ist. Die unterschiedlichen Positionen der Fahrzeuge auf der Fertigungslinie werden automatisch mit mehreren 3D-Sensoren bestimmt, bevor das Fahrzeug vermessen wird. Sobald sich das Fahrzeug innerhalb des Systems befindet, bewegen sich die Laser Radar Sensoren mit Linearführungen synchron zur Geschwindigkeit der Fertigungslinie. So lässt sich die Spalt- und Bündigkeitsmessung an vorprogrammierten Bereichen durchführen. An jedem Fahrzeug lassen sich pro Durchlauf Messungen an maximal 170 verschiedenen Bereichen abwickeln.

Durch den Einsatz von maximal drei Laser Radar Sensoren lässt sich die Zahl der Messpositionen deutlich erhöhen und die Qualitätssicherung verbessern. Durch den ausschließlichen Einsatz von lineargeführten Sensoren ist eine Kollision von Mess-System und Fahrzeug ausgeschlossen. Für eine optimale Arbeitssicherheit ist das System mit Lichtschranken und Laserscannern ausgestattet. So können Schäden und Verletzungen sowie Unterbrechungen der Produktion vermieden werden.

Die hohe Präzision ist ein weiterer Vorteil der neuen Lösung. Je nach Produktionsbedingungen sind Messungen mit einer dynamischen Wiederholgenbarkeit unter 0,15 mm bei Bündigkeitsmessungen beziehungsweise 0,3 mm bei Spaltmessungen möglich. Die unabhängige Verfolgung des Fahrzeugs und der Einsatz von Linearführungen verringern den Aufwand und die Komplexität der Programmierung, die größtenteils vor der Inbetriebnahme offline erledigt werden kann. Somit ist das Hinzufügen, Entfernen oder Modifizieren von Messpositionen jederzeit ohne Kollisionsgefahr möglich. Auch die komplexe Programmierung von Robotern entfällt, was die Installations- und Modifikationsdauer weiter verkürzt. (us)

Kontakt:
Nikon Metrology
Interleuvenlaan 86
B-3001 Leuven (Belgien)
Tel. +44 7825 891895
www.industry.nikon.com

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