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High-Speed-Laser-Radar für die robotisierte Inline-Karosserieprüfung

Tradition auf dem Prüfstand

Für Fahrzeug-Montagewerke gewinnt die fortlaufende Überwachung der Prozessqualität während des Fertigungsprozesses an Bedeutung. Die Lage von Bohrlöchern, Nuten, Bolzen und Schweißnähten muss gemessen und während des gesamten Prozesses verfolgt werden. Auch sind Spalt- und Bündigkeitsprüfungen an Türen, Hauben, Kofferraumdeckeln und anderen Scharnieren durchzuführen. Diese Karosserieprüfungen stellen sicher, dass die Fahrzeuge innerhalb der immer strengeren Toleranzvorgaben der Automobilhersteller gefertigt werden.
Mit der Einführung des berührungslosen Laser Radar-Systems wurde ein neuer Weg für Karosserieprüfungen eingeschlagen. Anders als bei einem Horizonalarm-KMG fügt sich das ultraschnell messende Laser-Radar nahtlos in die kurzen Zykluszeiten der heutigen Fertigung ein. Mit dem MV331/351 Laser-Radar können Oberflächen jetzt doppelt so schnell gescannt werden, wie beim Vorgängermodell. Durch neue Ausstattungsmerkmale, wie den integrierten Roboteradapter, abnehmbare Luftfilter und Überdruckbelüftung ist das System zudem noch besser für die Inspektion mit Robotern in der Fertigung geeignet.

Karosseriemessung auf dem Prüfstand

In der Vergangenheit wurden Karosseriemessungen in zwei Schritten durchgeführt: In der Montagestraße mit weniger genauen Sensoren, um den Prozess zu überwachen, und in einem KMG-Messraum, in dem große Horizontalarm-KMGs die Teile stichprobenartig offline geprüft haben. Die genaueren Messergebnisse des Messraums wurden dann mit den Messwerten der Sensoren von der Montagestraße abgeglichen. Obgleich KMGs sehr präzise Absolutmesswerte liefern, sind sie eher langsam und müssen in teuren Messlabors aufgestellt werden. Die Fahrzeuge müssen aus der Montagestraße entfernt, in den Messraum befördert, manuell aufgespannt und zum KMG ausgerichtet werden. Dann erst beginnt das KMG mit den Messungen, die ebenfalls zeitaufwändig sind. Wenn man die Einricht- und Messzeit betrachtet, kann ein KMG bestenfalls zwei Fahrzeuge pro Schicht prüfen, häufig wird jedoch nur ein Fahrzeug vermessen. Angesichts der Tatsache, dass mehr als 1.000 Fahrzeuge verschiedenen Typs pro Tag an einer einzigen Montagestraße gebaut werden können, ist diese Form der Qualitätskontrolle nicht besonders effektiv. Inline-Systeme messen in der Regel jedes Fahrzeug, benötigen jedoch möglicherweise mehr als 100 einzeln befestigte Sensoren, um die erforderlichen Merkmale zu messen. Obgleich diese Sensoren sehr schnell messen, sind sie schwierig zu installieren und zu warten. Außerdem liefern sie keine Messwerte direkt im Koordinatensystem des Fahrzeugs. Darüber hinaus sind die meisten heutigen Montagestraßen inzwischen ‚flexibel‘, d.h. für die Herstellung von mehr als nur einem einzigen Fahrzeugtyp ausgelegt. Moderne Inline-Inspektionssysteme sind daher zu roboterbasierten Lösungen übergegangen. Diese sind zwar flexibel, verlassen sich aber in puncto Positioniergenauigkeit auf den Roboter und sind daher in ihrer Gesamtgenauigkeit begrenzt. Bei diesen Systemen sind normalerweise mindestens vier Roboter im Einsatz. Am Robotergreifer ist ein Sensor befestigt, der für die Messung der zu prüfenden Merkmale verwendet wird. Dazu müssen mehrere hundert Sensorpositionen programmiert werden. Ihre Einrichtung und Wartung ist aufwendig, und kann zudem nicht mit der Genauigkeit eines KMG Schritt halten.

High-Speed-Laser-Radar für die Inline-Karosserieprüfung
Bild: Nikon Metrology GmbH


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