Automotive: Prüfstand & Fertigungsüberwachung

Laser-Profil-Scanner bei der Cockpit Montage im KFZ

Bei der voll- bzw. halbautomatischen Montage von Cockpit-Modulen in der Automobilindustrie ist eine exakte Positionierung durch das Aufnahmewerkzeug erforderlich. Durch Vermessung und Positionierung mittels Laser-Scannern wird jedes Cockpitmodul individuell auf die jeweilige Karosserie angepasst. Laser-Scanner von Micro-Epsilon eigenen sich vor allem aufgrund ihrer SMART-Funktionen und des besonders kleinen und leichten Messkopfs für diese Messaufgaben. Sie können mühelos an einem Roboter oder an einem Manipulator angebracht werden. Mittels der SMART-Funktion ist eine Parametrierung der Sensoren ohne weitere Hardwarekomponenten per Ethernet realisierbar. Außerdem lassen sich Messwerte visualisieren und direkt an die Steuerung übertragen.

Der präzise Laser-Profil-Sensor der Reihe scanCONTROL wertet das komplette Profil intern aus und übergibt die Messwerte per Ethernet an die Steuerung. Dadurch können die Achspositionen am Greifwerkzeug über Aktoren geändert werden, um das Cockpitmodul an der idealen Position in die Karosserie einzubauen. Nach der Befestigung ermittelt der Sensor die Einbaulage des Cockpits, die als Qualitätsnachweis für jedes Fahrzeug gespeichert wird. Für den kompletten Vorgang inklusive Befestigung des Cockpits ist eine extrem kurze Taktzeit von unter einer Minute vorgegeben. Die Sensoren arbeiten oberflächenunabhängig und liefern dadurch auch bei hellen wie dunklen Lacken, unterschiedlichen Glanzgraden, verschiedenen Oberflächenstrukturen und unbeständigem Umgebungslicht zuverlässige Messwerte. Eine mögliche Nachregelung wird vom Sensor automatisch ausgeführt.

Vollautomatische Lackfehlerkontrolle von Karosserien und Anbauteilen

Insbesondere bei glänzenden Oberflächen wird eine fehlerfreie Produktionskette vorausgesetzt, um ein hochwertiges Erscheinungsbild des Endprodukts herzustellen. Zur vollautomatischen Defekterkennung auf Karosserien und Anbauteilen wird das Inspektionssystem reflectCONTROL eingesetzt. Der Sensor projiziert ein Streifenmuster auf die Oberfläche. Defektbasierte Abweichungen werden von zwei Kameras erfasst und softwareseitig ausgewertet.

Oberflächendefekte detektieren

Neben den hohen optischen Anforderungen müssen Instrumententafeln auch funktionale und Sicherheits-Anforderungen erfüllen. Häufig wird im Bereich des Beifahrer-Airbags mittels Laser eine Schwächung eingebracht, die als Sollbruchnaht die sichere Öffnung des Airbags ermöglicht. Durch die diese Sollbruchnaht können kleinste Einfallstellen auftreten, die unter bestimmten Lichtverhältnissen zu erkennen sind. Zur Erkennung dieser Fehlstellen werden surfaceCONTROL Inspektionssysteme eingesetzt. Diese ermöglichen die schnelle und objektive Beurteilung der Oberflächenabweichungen sowohl auf genarbten als auch auf glatten Oberflächen.

Überwachung des Blecheinzugs beim Pressen

Bei der Umformung im Presswerk ist die Anwesenheitserkennung sowie die Erfassung der exakten Blechposition erforderlich. Dazu messen Laser-Triangulationssensoren zwischen den Matrizen auf das Blech. Die Herausforderung dabei ist, im beengten Bauraum trotz Ölnebel, Vibrationen und Erschütterungen hohe Messgenauigkeiten zu liefern. Da der Messspalt sehr klein ist, muss der Durchmesser des Lasers entsprechend gering sein.

Empfohlene Sensortechnologie

Smarter Laser-Triangulations-Wegsensor

Verhalten des Verbrennungsmotors am Prüfstand

Wirbelstrom-Sensoren von Micro-Epsilon gelten als bewährte Messmittel im Prüfstand von Verbrennungsmotoren. Im Schleppbetrieb als auch im Befeuerungsbetrieb erfassen die Sensoren unterschiedliche Messgrößen, die zur Verbesserung der Motoreigenschaften beitragen können. Besonders die hohe Messgenauigkeit unter den extremen Bedingungen, die im Motor herrschen, zeichnen die Wirbelstrom-Sensoren eddyNCDT aus.

Spaltmessung beim Aluminium-Druckguss

Beim Aluminium-Druckguss wird flüssiges Aluminium unter hohem Druck und mit großer Geschwindigkeit in Formen gegossen. Der hohe Druck wirkt auf die geschlossene Gussform und drückt diese auseinander, wodurch Flitter und Grate beim Gussteil auftreten können. Zur Messung der druckbedingten Bewegung der Gussformen erfassen Wirbelstrom-Sensoren die Abstandsänderung. Die robusten Sensoren liefern zuverlässige Messergebnisse trotz hoher Temperaturen, Umgebungsdruck und verschmutztem Messspalt.

Messung der Bremsscheiben-Verformung (Disc Thickness Variation)

Micro-Epsilon hat mit dem capaNCDT DTV ein Produktprogramm entwickelt, das speziell zur berührungslosen Erfassung der Disc Thickness Variation eingesetzt wird. Die Dickenmessung von Bremsscheiben wird im Prüfstand, im Fahrversuch oder in Werkstätten durchgeführt. Die Messung erfolgt mit berührungslosen kapazitiven Wegsensoren, die die Dicke der Bremsscheibe von zwei Seiten erfassen.

Empfohlene Sensortechnologie

Messung der Disc-Thickness-Variation

Fahrversuch Erfassung der Bremstemperatur unter Belastung

Das Temperaturverhalten von Bremsen spielt in der Fahrzeugentwicklung eine große Rolle. Insbesondere die Dauer des Erhitzens und des Abkühlens der Bremsscheiben geben Aufschluss über die Effizienz der Bremsanlage. Im Prüfstand und im Fahrversuch messen berührungslose Temperatursensoren von Micro-Epsilon die Temperaturentwicklung bei Bremsvorgängen. Die kompakte Bauform sowie die kurze Ansprechzeit der Pyrometer ermöglichen einen universellen Einsatz im Prüfstand und im Fahrversuch.

Spaltmessung bei der roboterbasierten Montage

In modernen Produktionsstraßen werden Laserscanner der Serie scanCONTROL erwendet, um die Spaltmaße an der Karosserie schnell, zuverlässig und konsistent zu überprüfen. Dank der Oberflächenkompensation sind Messungen sind auf verschiedensten Karosserielackierungen möglich.

Empfohlene Sensortechnologie

Laser-Scanner zur 2D/3D-Profilmessung

LED Farbprüfung von Fahrzeugleuchten

Die Farbe und Intensität von Fahrzeugleuchten muss vor der Montage bzw. Auslieferung zu 100% zuverlässig geprüft werden. Dabei soll eine homogene Verteilung des Lichtes auch bei schwankenden LED-Chargen sichergestellt werden. Das colorCONTROL MFA ist ein spezielles LED Prüfsystem und für die Prüfung von unzugänglichen und weit auseinander liegenden Prüflingen konzipiert. Durch den Einsatz von Lichtwellenleitern können bis zu 20 Messpunkte gleichzeitig geprüft werden.

Positionserfassung von Karosserien in der Fertigungslinie

Bevor aus einer Rohkarosserie ein Auto entsteht, durchläuft es innerhalb der Produktion zahlreiche Stationen, in dene vollautomatische Bearbeitungsschritte vorgenommen werden. Damit die Bearbeitungsroboter die genaue Position der Karosserie erkennen, messen mehrere Lasertriangulationssensoren auf die Karosserie und übermitteln die Positionsdaten an die Robotersteuerung.

Empfohlene Sensortechnologie

Smarter Laser-Triangulations-Wegsensor

Farbprüfung und Sortierung von Zulieferteilen

Vor der Montage von Frontschürzen prüfen Farbsensoren von Micro-Epsilon die Übereinstimmung der Farbe des Anbauteils mit der Karosseriefarbe. Dabei können unterschiedliche Farbgruppen definiert werden, um alle Lackierungen abzudecken.

Empfohlene Sensortechnologie

Kompakter True Color Farbsensor

Überwachung der Prägetiefe

In Prägemaschinen werden Fahrgestellnummern in den Fahrzeugrahmen gestanzt. Die Prägetiefe muss dabei in einem definierten Toleranzbereich bewegen. Zur Positionierung des Prägewerkzeugs erfassen Laser-Triangulationssensoren von Micro-Epsilon den Abstand des Prägewerkzeuges zum Bauteil. Nachdem alle Zeichen geprägt wurden, wird mit dem Sensor das Profil der Prägung vermessen. Damit wird sichergestellt, dass alle Zeichen mit der geforderten Tiefe gestanzt wurden.

Inline-Gratmessung an Blechkanten im Karosseriebau

Um spätere Korrosion zu verhindern, ist ein durchgehender und fehlerfreier Korrosionsschutz im Lackierprozess das A und O. Dadurch, dass die Dicke des aufgetragenen Lackes an Graten nur sehr eingeschränkt bestimmbar ist, ist es von entscheidendem Vorteil, dass Grate bereits früh im Produktionsprozess, noch vor der Aufbringung des Korrosionsschutzes und der weiteren Lackschichten, erkannt und beseitigt werden.

Im Gegensatz zu stationären Lösungen, die eine stichprobenartige Prüfung erlauben, bietet Micro-Epsilon mit dem scanCONTROL 2910-10/BL ein Plug&Play-System, das mit der hohen Punktauflösung von etwa 8 µm entlang der Laserlinie die notwendige Präzision bietet, um Grate prozesssicher auch in der Inline-Messung zu erkennen.

Unterscheidung von Bremsscheiben

Bei der Verarbeitung von Bremsscheiben in Automobilen muss vor jedem Bearbeitungsschritt die richtige Scheibe gewählt werden, um Sie für die jeweiligen Modelle des Herstellers zuordnen zu können. Zur Erkennung und Klassifizierung der Bremsscheiben werden Laser-Scanner eingesetzt. Die Herausforderung der exakten Differenzierung der Bremsscheiben
liegt darin, dass sich die Prüflinge in Form, Höhe und Durchmesser nicht unterscheiden. Zur 100-Prozent-Erkennung und nachfolgenden Sortierung werden gapCONTROL Laserscanner verwendet. Das einzige Unterscheidungsmerkmal ist der Spalt zwischen zwei Lüftungsstegen.

Ventilhubmessung im Multi-Air-Zylinder

Das von FIAT / SCHAEFFLER patentierte Multi-Air-Verfahren wurde dazu entwickelt, die einzelnen Ventile unabhängig von der Nockenwelle anzusteuern. Über eine elektro-hydraulische Ansteuerung erhält man einen voll variablen Ventiltrieb.

Somit sind der Hub sowie die Öffnungs- und Schließzeiten der Einlassventile frei regelbar. Dadurch werden Kraftstoffverbrauch und CO2-Emission gesenkt – bei gleichzeitiger Steigerung der Leistung und des Drehmoments.

Bei der End-Of-Line Prüfung der Multi-Air Bauteile stellt ein Prüfstand die Situation im Motor nach. Die Wirbelstromsensoren von Micro-Epsilon messen den exakten Ventilhub.

Farbvergleich zwischen Parksensor und Karosserie

Die Anbauteile am KFZ, wie z.B. die Parksensoren, werden getrennt lackiert. In der Montage muss aber die Farbdifferenz zwischen dem Parksensor und der Stoßstange gleich Null sein. Dies bedeutet, dass die beiden Farben identisch sind. Der Farbsensor colorSENSOR von Micro-Epsilon ermöglicht einen direkten Farbvergleich zwischen dem Parksensor und der Heckstoßstange.

Farberkennung der Nähte im Automobil-Interieurbereich

In der Montagelinie eines bekannten deutschen Automobilherstellers müssen gleiche Kfz-Interieurteile anhand verschiedener Nahtfarbenunterschieden werden. Bisher haben die Fachprüfer die Nähte visuell überprüft. Um den Prozess zu automatisieren und wirtschaftlich zu optimieren, werden nun die Farbsensoren colorSENSOR von Micro-Epsilon eingesetzt.

Schwingwegmessung im Fahrversuch

Bei Automobilen bilden Fahrwerksuntersuchungen die Voraussetzungen für die Fahrsicherheit. Hier werden Sensoren benötigt, die auch den hohen Anforderungen im Fahrversuch standhalten. Als Beispiel werden zur Schwingwegmessung Seilzugwegsensoren parallel zum Stoßdämpfer montiert und die Daten bei den unterschiedlichen Fahrbahnbeschaffenheiten aufgenommen. Aus dem vorhandenem Wegsignal wird durch Differenzieren die Schwinggeschwindigkeit sowie die Schwingbeschleunigung berechnet

Empfohlene Sensortechnologie

WDS-MPM

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