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Optische Doppelmesszelle mit Laserlicht für die Vermessung großer Fahrzeugbleche

20.12.2020 -

Um große Bauteile komplett vermessen zu können, muss meist ­hoher Aufwand betrieben werden. Daher hat ein Unternehmen jetzt eine optische Doppelmesszelle speziell für große Fahrzeugbleche ­entwickelt. Mit einem Kuka-Roboter ausgerüstet und einer Reichweite von über 3,60 m wird nahezu jede Sensorposition rund um das Bauteil erreicht.

Um LKW-Anbauteile wie Seitenwände, Unterböden, etc. effizient messen zu können, hat Topometric eine optische Doppelmesszelle auf Laserlichtbasis entwickelt. Bei Hörmann Automotive Gustavsburg werden darauf bis zu 4.400 x 2.000 mm² große Teile berührungslos digitalisiert und gemessen. Die Roboterzelle besteht aus zwei Arbeitsbereichen: Ein Bereich ist für vertikal, der andere für horizontal zu messende Bauteile ausgelegt. Damit wird zum einen eine hohe Teilevielfalt abgedeckt, zum anderen der Durchsatz erhöht, da bereits während des Messens in dem jeweils anderen Zellbereich gerüstet werden kann. Ausgestattet mit Lasersensoren, Roboter, Drehtischen, Sandwich-Lochrasterplatten, Hubtoren und Sicherheitsteuerungen namhafter Hersteller, ermöglicht die Messzelle kurze Taktzeiten und damit eine zügige Inspektion großer Messvolumina.

Laserlicht für schärfere Konturen

Für ein automatisiertes 3D-Scannen wurde ein Sensor gewählt, der vollflächige Daten für die Qualitätskontrolle der LKW-Anbauteile liefern kann. Erreicht werden damit bis zu 12 Millionen Messpunkte pro Scan. Die hohe Detailschärfe ermöglicht auch die Prüfung von Radien und Beschnittkanten. Der mit Laserlicht ausgestatte Sensor sorgt neben einer hohen Helligkeit auch für große Messfelder und kurze Belichtungszeiten – selbst bei dunklen oder glänzenden Oberflächen. Eine Einzelaufnahme erfolgt hierbei in unter einer Sekunde und das mit einer hohen Detailauflösung auch bei komplexen Geometrien. Die Laserlichtquelle ist gegenüber dem Umgebungslicht unempfindlich, sodass keine aufwändigen Anpassungen des produktionsnahen Einsatzortes der Messzelle erforderlich sind. Die Messbereiche sind mit speziellen Schutzverglasungen und blickdichten Schutztoren versehen, damit das Messpersonal und Personen in den umliegenden Bereichen nicht von dem Laserlicht geblendet werden.
Ein weiterer Pluspunkt der Messzelle ist der Roboter mit einer Reichweite von 3.600 mm, sodass der Sensor nahezu jede Bauteilposition in der rechten sowie der linken Zellenhälfte erreichen kann. Um die geringen Taktzeiten zu sichern, wählten die Topometric-Ingenieure einen Roboter, der sowohl präzise und sichere Bewegungen als auch hohe Geschwindigkeiten und dynamische Beschleunigungen ermöglicht.

Messbereiche für vertikale und horizontale Messungen optimiert

Der Messbereich für vertikal zu rüstende Bauteile ist mit einem Drehtisch und einer von beiden Seiten bestückbaren Lochrasterplatte ausgestattet, so dass sowohl linke und als auch rechte Bauteile, zum Beispiel Türen, bis zu einer Maximallast von 500 kg nacheinander gemessen werden können. Um auch hier beim möglichen Bauteilspektrum maximale Flexibilität zu bieten, besitzt die vertikale Platte ein Aufspannfeld in Höhe von 3.000 x 2.500 mm².
Der horizontal ausgerichtete Zellbereich dient dem Messen großflächiger und im Einbauzustand waagrecht positionierter Fahrzeugteile wie zum Beispiel Unterbodengruppen, Stirnbänder und Dächer. Für eine bessere Zugänglichkeit des Sensors und eine umfassende Digitalisierung des Messobjekts kann auch die horizontale Strukturplatte mit Hilfe des Drehtisches innerhalb des Messablaufs geschwenkt werden. Diese Platte kann Bauteile und Vorrichtungen von bis zu 2.000 kg aufnehmen, deren Dimensionen betragen 4.000 x 2.000 mm.
Für die von Topometric entwickelte Messzelle wurden ausschließlich Komponenten namhafter Hersteller wie GOM, Kuka, Witte und Siemens verwendet, deren Qualitäten sich bereits in früheren Projekten als funktional und vielseitig erwiesen haben. „Unser Ziel war es, eine automatisierte Doppelmesszelle für anspruchsvolle Messaufgaben zu entwickeln und dabei gleichzeitig die Effektivität der Messprozesse deutlich zu steigern. Mit dem Laserlichtsensor, der Doppelmesszelle mit Drehtischen sowie dem schnell arbeitenden Roboterarm können die LKW-Anbauteile um ein Vielfaches schneller gemessen werden“, erklärt Geschäftsführer Andreas Tietz. Da Topometric bereits aus vorherigen Projekten Erfahrungen in der Entwicklung und Erstellung von Messzellen gesammelt hat, konnte die gesamte Umsetzung innerhalb von sechs Monaten erfolgen.

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