Anzeige
Anzeige
Anzeige

Auf neuen Wegen

Laser-Radar für die automatisierte Inline-Vermessung

Für die Fahrzeugmontage ist die fortlaufende Überwachung der Prozessqualität während des Fertigungsprozesses unabdingbar. Die Position und Maßhaltigkeit von Bohrungen, Nuten, Bolzen, Schweißnähten und anderen Elementen müssen während des Karosseriebaus an den Fahrzeugen geprüft werden. Auch sind im Anschluss an die vollständige Fahrzeugmontage gründliche Spalt- und Bündigkeitsprüfungen an Türen oder Scharnieren durchzuführen. Diese Prüfungen stellen sicher, dass die Fahrzeuge innerhalb der strengen Toleranzvorgaben der Automobilhersteller gefertigt werden.

Das Laser-Radar ist ein programmierbares berührungsloses Messsystem mit einer Genauigkeit von <0,1mm über das gesamte Messvolumen eines Fahrzeugs. Das System kann vollständig automatisiert werden und Bohrungen, Bolzen sowie zahlreiche andere Merkmale präzise aus einem großen Abstand heraus messen. Dabei entstehen keinerlei Kollisionsrisiken. Das Gerät misst bis zu 2.000 Punkte/s und eignet sich somit nicht nur zum Messen, sondern auch zum Scannen von Oberflächen. Die Offline-Programmierfunktion ermöglicht die Inline-Inspektion: Unterschiedliche Fahrzeugmodelle in derselben Montagestraße erfordern nur die Anpassung des Prüfprogramms. Scangeschwindigkeit: Bis zu 2.000 Punkte/s Reichweite (Radius): MV330: 1 bis 30m MV350: 1 bis 50m Sichtfeld (FOV): Azimuth: 360° Höhe:+/-45° 3D-Genauigkeit (2µ): 24µm bei 2m 102µm bei 10m 301µm bei 30m Laser: Klasse II

Die Durchführung dieser Maßhaltigkeitsprüfungen erfolgte früher entweder offline unter Verwendung von Horizontalarm-Koordinatenmesstechnikgeräten (KMG) oder in der Fertigungsstraße unter Verwendung von zahlreichen Sensoren, die jeweils auf die einzelnen zu prüfenden Merkmale ausgerichtet waren. Obgleich KMGs sehr präzise absolute Messwerte liefern, müssen sie größtenteils in kostenintensiven Messlabors installiert und können nur außerhalb der Fertigungsstraße eingesetzt werden. Dies ist aber zeitaufwändig: das Fahrzeug aus der Montagestraße zu entfernen, es am KMG aufzuspannen, auszurichten und am KMG zu messen. Bestenfalls können zwei Fahrzeuge pro Schicht an einem KMG geprüft werden. Angesichts der Tatsache, dass mehr als 1.000 Fahrzeuge/Tag in einem einzigen Fahrzeugwerk gebaut werden können, ist diese Form der Qualitätskontrolle heute nicht besonders effektiv. Traditionelle Inline-Systeme können mit über 100 fest installierten Sensoren bestückt sein, die jeweils auf einzelne Merkmale am Fahrzeug ausgerichtet sind. Die Installation und Wartung dieser fest installierten Sensoren ist allerdings schwierig. Darüber hinaus liefern sie keine absoluten Messungen der Merkmale im Koordinatensystem des Fahrzeugs. Sie können lediglich das Vorhandensein bzw. Fehlen von Merkmalen in einem lokalen Referenzsystem erfassen. Eine vollständige Maßhaltigkeitsprüfung des gesamten Fahrzeugs ist folglich nicht möglich. Darüber hinaus sind inzwischen die meisten Montagestraßen ´flexibel´, das heißt, sie sind für die Herstellung von mehr als nur einem Fahrzeugtyp ausgelegt. Fest installierte Sensoren eignen sich aber nicht für den Einsatz an unterschiedlichen Fahrzeugtypen, da jeder Typ einen eigenen Satz von Sensoren benötigt.

Inline-Inspektion mit dem Laser-Radar

Das Laser-Radar bietet eine mögliche Alternative zur herkömmlichen Messtechnik. Es ermöglicht automatisierte, berührungslose Präzisionsmessungen unter Verwendung eines fokussierten Laserstrahls, der durch präzise Horizontal- und Vertikalantriebe gesteuert wird. Für eine Messung benötigt das Laser-Radar nur den Bruchteil des zurückgegebenen Lasersignals. Es kann nahezu jede Oberfläche messen, einschließlich stark reflektierender Materialien, die mit den typischen Inline-Scannern nur schwierig zu vermessen sind. Dank dieser Fähigkeit kann das Laser-Radar sowohl für die Karosseriemessung als auch für Spalt- und Bündigkeitsprüfungen im gesamten Fertigungsprozess eingesetzt werden. Darüber hinaus hat das Laser-Radar eine große Reichweite (bis zu 50m mit dem Modell MV350) und kann daher großvolumige Objekte wie LKW und sonstige Großfahrzeuge und Strukturen vermessen. Für die Inline-Inspektion wird das Laser-Radar auf sechsarmigen Robotern installiert, die sich an beiden Seiten der Fertigungslinie befinden. Diese Robotertypen kommen allgemein im Fahrzeugbau zum Einsatz und können die geringe, zusätzliche Nutzlast mühelos handhaben. Die Roboter werden verwendet, um das Laser-Radar automatisch zu positionieren. So können auch Bereiche geprüft werden, die außerhalb der Sichtverbindung einer einzelnen Laser-Radar-Position liegen. Wenn z.B. der Türrahmen oder andere Karosserieteile die Sicht auf die Merkmale eines Bodenblechs versperren, werden diese wieder sichtbar, wenn das Messgerät an eine andere Position bewegt wird. Die Anbringung mehrerer Sensoren erübrigt sich somit. Nachdem der Roboter das Laser-Radar neu positioniert hat, werden Ausrichtungspunkte am Fahrzeug automatisch gemessen. Dies geschieht immer dann, wenn der Roboter das Laser-Radar bewegt. Somit ist gewährleistet, dass alle Messungen innerhalb des Fahrzeug-Koordinatensystems aufgenommen werden. Zudem ist sichergestellt, dass die Messgenauigkeit unabhängig von der Fähigkeit der Roboter ist, das Gerät zu positionieren. Somit können an jeder Position des Fahrzeugs mehrere Messpunkte aufgenommen werden. In der Prüfsoftware werden die Messungen direkt aus dem CAD-Modell des Fahrzeugs vorprogrammiert. Nach der ersten Programmierung erfolgt die Datenerfassung und Berichterstellung vollautomatisch. Außerdem können für jeden Fahrzeugtyp und Modell in der Fertigungsstraße eigene Prüfprogramme geschrieben werden, womit die mit Laser Radar bestückten Inspektionsstationen absolut flexibel sind. Für das Hinzufügen weiterer Fahrzeugtypen muss der Prüfplan einfach nur umprogrammiert werden. Physische Änderungen oder neue Geräte werden nicht benötigt. Das Zusammenspiel zwischen Laser-Radar, Roboter und Analysesoftware ist komplett aufeinander abgestimmt. Die Prüfungen erfolgen vollautomatisch, ohne dass manuelle Eingriffe während des gesamten Ablaufs erfolgen müssen. Geschwindigkeit und Qualität der Messungen sind daher im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren höher.

Anzeige

Empfehlungen der Redaktion

Das könnte Sie auch interessieren

Bei dem kontaktfrei arbeitenden Display-Charakterisierungssystem VCProbe wird der Messkopf durch einen Roboterarm geführt und folgt den unterschiedlichen Displayoberflächen. Möglich sind Vermessungen von 2 bis zu 150Zoll-Bildschirmen. Dabei können Parameter wie Farbe, Kontrast, Reflexionsgrad, Polarisation und Strahldichte in einer Winkelauflösung von 0,5°-Schritten bei Einfallswinkeln von 0 bis 80° erfasst werden und dies bei Geschwindigkeiten von unter 2sec/Messpunkt. ‣ weiterlesen

www.polytec.de

Anzeige

Die AttoMap Software stellt spektroskopische Daten, die mithilfe von Kathodolumineszenz (KL)-Technologie aufgenommen wurden, in 3D dar. Die KL-Technologie integriert ein Rasterelektronenmikroskop und ein Lichtmikroskop in einem hochauflösenden spektroskopischen Instrument. ‣ weiterlesen

www.digitalsurf.fr

Anzeige

Wo andere Messmikroskope nur 1/2″ oder 2/3″-Bildsensoren unterstützen, gestatten die hochpräzisen Wide-Field Video Microscope Units (Wide VMU) die Verwendung von Kameras im APS-C-Format (22,2×14,8mm). Dies ermöglicht ein über siebenmal größeres Bild zur Inspektion. ‣ weiterlesen

www.mitutoyo.de

Anzeige

Die monochrome GigE-Kamera Hawk erzielt bei einer Bildauflösung von 1MP bis zu 100fps. Durch Nutzung der 12/16Bit Datenübertragung kann der volle Dynamikumfang des CCD-Sensors genutzt werden. Selbst bei einer 8Bit Datenübertragung kann durch die integrierte Gamma-Funktion eine höhere Dynamik erreicht werden, wodurch eine erneute Bildaufnahme mit anderer Belichtungszeit überflüssig und somit die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht wird. ‣ weiterlesen

www.goepel.com

Anzeige

Mit Einführung der Kameras DP27 (5MP) und DP22 (3MP) präsentiert Olympus die nächste Generation digitaler Kameras für die Mikroskopie. Beide Kameras liefern ein detailliertes Full-HD-Live-Bild über eine USB-3.0-Schnittstelle mit einer Bildrate von 30fps (DP22) bzw. 22fps (DP27). Je nach den individuellen Erfordernissen hat der Nutzer die Wahl zwischen einem High-Fidelity-Modus für Bilder in Okular-ähnlicher Qualität sowie einem Normal-Modus mit optimierter Farbwiedergabe, der ideal für schwach gefärbte Proben geeignet ist. ‣ weiterlesen

www.olympus-ims.com

Anzeige

Die Telmetricstar Heizkostenverteiler von Brunata-Metrona bestimmen den exakten Wärmeverbrauch von Heizkörpern und übermitteln die Verbrauchswerte an einen Datensammler, der sich außerhalb der Wohnung befindet. Während der Produktion der Heizkostenverteiler werden Data Matrix-Codes auf die Einheiten für die spätere Rückverfolgbarkeit gedruckt. ‣ weiterlesen

Anzeige

www.wi-sys.de

Anzeige

Laut einer aktuellen Studie von MarketsandMarkets steigt der Markt für Produkte und Services im Bereich non-destructive Testing (NDT) von 3,77Mrd. USD im Jahr 2013 bis auf 6,88Mrd. USD im Jahr 2020. NDT fasst verschiedene Techniken wie Ultraschall, Thermographie oder Wirbelstrom-Prüfgeräte zusammen. ‣ weiterlesen

www.marketsandmarkets.com

Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige
Anzeige