Qualität fährt sicher mit
Inline-System misst Bolzenposition beim Volvo V40
Märchenhafte Assoziationen löste der legendäre Volvo P1800 ES aus. Erinnerte er doch mit seiner markanten Glasheckfläche an Schneewittchens Sarg. Das Nachfolgemodell, der Volvo V40, rollt im Werk im belgischen Gent vom Band. Mit dabei: Lasersensoren, die die Position von 170 Anschweißbolzen fertigungsnah vermessen und so Messzeiten um den Faktor neun verkürzen.
Die Modelle von Volvo schmeicheln nicht nur dem Auge. Seit ihren Anfängen führt die Marke das Feld in Sachen Sicherheitstechnik an. Letzter Coup: Der Airbag, der Passanten bei einem Crash schützt. Der chinesische Mutterkonzern hat Großes mit seinem Schützling vor. Im Premium-Segment der Branche will man sich weiter etablieren. Seit der Übernahme durch den Geely-Konzern ist Qualität in aller Munde. Die Logische Konsequenz daraus sind engere Toleranzen der Werkstücke, was besonders das Messtechnik-Team betrifft. Vor allem im sogenannten A-Shop mit den Schweißlinien ist Messtechnik wichtig. Die Schweißprozesse machen es schwierig, die Dimensionen unter Kontrolle zu halten. Schwankungen sind die Norm. Daher nehmen die Messtechniker hier die meisten Prüfungen gegen die Nominaldaten vor. Im B-Shop werden die Rohmodelle in Flamenco Rot, Electric Blue und andere Farbkreationen getaucht. Sämtliche Teile, einschließlich dem Motor, fügen sich dann im C-Shop, der Endmontage, zu einem S60, XC60, C30 oder V40 zusammen. Stichproben der Rohkarosserien aus den Schweißlinien werden im Bypass vollautomatisch auf zwei DEA Bravo HP Systemen geführt. Die offene Bauweise der Horizontalarm-Messmaschinen vereinfacht die Beladung der sperrigen Rohkarosserien. Die Wahl besteht zwischen taktilen und optischen Sensoren. Ein Merkmal, das einem Check unterzogen wird, ist die Position der Anschweißbolzen. Sie werden benötigt, um bestimmte C-Shop-Teile in einer vorgegebenen Position zu befestigen. Der Lasersensor CMS106 misst die Positionen. Die Software PC-DMIS vergleicht im Anschluss die Messdaten mit dem CAD-Modell.
Neun Mal schnellere Messzeiten
Doch wieso wird optisch gemessen – und nicht konventionell taktil? Grundsätzlich sind beide Wege möglich. Und auf taktile Methoden griff Volvo früher auch zurück. Jedoch: Beim Messen mit taktilen Sensoren verursachte die unregelmässige Form der Bolzen einen Flaschenhals. Um genaue Ergebnisse zu erhalten, mussten die Messtechniker Plastikzylinder auf die Bolzen setzen. Ein manueller Eingriff, der Zeit raubte. Darüber hinaus nutzten sich die Zylinder nach einigen Messungen ab und mussten ersetzt werden. Ein weiterer Zeitfresser: Das Messsystem befand sich in einem Messraum. Die Rohkarosserien legten also im Vergleich zum neuen Inline-Konzept eine längere Distanz zurück. Die ganze Prozedur nahm satte drei Stunden in Anspruch. Heute offenbaren die optischen Sensoren nach 20min die Positionen der mehr als 170 Verbindungsbolzen einer Volvo Rohkarosserie. Mit dem Inline-System und dem optischen Sensor ist der Prozess um das neunfache schneller. Auch störende Werkstückeigenschaften oder schlechtes Umgebungslicht haben keine Auswirkungen auf die Genauigkeit. Konventionelle optische Sensoren haben erfahrungsgemäß mit den Materialeigenschaften und dem Umgebungslicht zu kämpfen, z.B. stören Reflektionen der Werkstückoberfläche die Datenaufnahme. Der Sensor generiert eine Laserlinie, die aus mehreren Punkten besteht. Damit scannt er die Oberfläche der Karosserie ab. Automatisch werden die Laserlinie und -intensität dem Werkstück und den Lichtbedingungen angepasst. Störfaktoren können so keinen Einfluss auf die Genauigkeit des Messergebnisses haben. Aufgrund der positiven Erfahrungen mit dem Sensor plant Volvo, auch die Gewindebohrungen an den Rohkarosserien in Zukunft optisch zu messen.
Ein Partner für alles
Um die Prozessqualität auf hohem Niveau zu sichern, fährt das Werk in Gent verschiedene Strategien. Neben den Inline-Systemen leistet sich Volvo drei Messräume. Vormontierte Baugruppen wie Seitenteile werden dort mit Horizontalarm- oder Brückenmessmaschinen geprüft. Auch Verifizierungen bei Prozessänderungen laufen über die Messräume. Mess-Herausforderungen direkt in der Fertigungslinie rückt Volvo mit dem mobilen Leica Absolute Tracker AT901 zu Leibe. Der Service macht das Messtechnik-Paket komplett: Hexagon Metrology übernahm sogar das komplette Projektmanagement und koordinierte alle Subunternehmen bei der Installation des DEA Bravo Systems.
