Schlüssel für hochpräzise Fügeprozesse

Die Qualität eines Automobils beginnt nicht selten bei den Spaltmaßen und der Bündigkeit. Sie gelten als wichtige Kriterien für eine hochwertige Verarbeitung. Mit der Best-Fit-Montage von Karosserieteilen und Scheiben erreichen die Automobilhersteller optimale Passgenauigkeit und höchste Flexibilität. Eine Basis dieser Best-Fit-Verfahren sind die neuen Gig-E-Versionen der Robot Guidance Sensoren (Shapematch) und der Compact Gauging Sensoren (CGS).

11. September 2013
Trotz der großen Anzahl an Freiheitsgraden bei der Montage ermöglicht das Best-Fit-System die genaue Platzierung der Bauteile exakt nach den Sollvorgaben
Bild 1: Schlüssel für hochpräzise Fügeprozesse (Trotz der großen Anzahl an Freiheitsgraden bei der Montage ermöglicht das Best-Fit-System die genaue Platzierung der Bauteile exakt nach den Sollvorgaben)

Schnelle Montageprozesse in der Automobilindustrie bei höchsten Qualitätsanforderungen benötigen flexible Best-Fit-Fertigungs-verfahren. Sie kommen zum Beispiel im Karosseriebau bei der Montage von Türen, Kotflügel und Motorhauben sowie in der Fahrzeugendmontage bei Front-, Heck- und Seitenscheiben oder beim Einbau von Glasmodulen im Autodach zum Einsatz. Ziel ist es, die Bewegungen der Roboter aktiv zu führen, zu kontrollieren und zu regeln.

Die Basis für die Best-Fit-Montage bilden die vielfach bewährten Shapematch-3D-Sensoren und ihre äußerst kompakten „Brüder“ vom Typ CGS, die überwiegend direkt auf dem Greifer der Roboterhand montiert werden.

Das gesamte System besteht aus einer applikationsspezifischen Anzahl Gig-E-Shapematch-3D-Sensoren, der bereits seit Jahrzehnten bei allen großen Automobilherstellern im Einsatz befindlichen Best-Fit Roboterführungssoftware Roves sowie einem Standard-Schaltschrank bestückt mit einem Industrie-PC der die Auswertung durchführt.

In die ROVIS Software ist die jahrzehntelange Erfahrung des Robot-Vision-Marktführers Isra Vision aus unzähligen Anwendungen eingeflossen. Sie wird als Standard für die gesamte Fertigungslinie sowie zur Roboterführung in verschiedensten Anwendungen in der Fabrik eingesetzt und zeichnet sich durch höchste Bediener-freundlichkeit und eine sehr leicht zu parametrierende Oberfläche aus.

Trotz der großen Anzahl an Freiheitsgraden bei der Montage ermöglicht das Best-Fit System die genaue Platzierung der Bauteile exakt nach den Sollvorgaben, die der Bediener für die Spaltgröße und Bündigkeit nach seinen eigenen Qualitätskriterien eingegeben hat.

Das System gestattet, im Anschluss an den Fügeprozess, eine abschließende Qualitätskontrolle, der einzelnen Spalt- und Bündigkeitsmaße, so dass das Fügeergebnis ebenfalls ermittelt und in einer auf dem System befindlichen Datenbank gespeichert werden kann. Die Visualisierung der ermittelten Qualitätsdaten erfolgt mit dem ebenfalls bei vielen Automobilbauern im Einsatz befindlichen Standard Software IQ-VIS LT.

Hierdurch wird der gesamte Prozess von der ersten Messung bis zur abschließenden Qualitätskontrolle für das aktuelle Fahrzeug oder die gesamte Produktion transparent und einfach zu analysieren.

Die Sensoren ermöglichen aufgrund der Kombination aus Mehrlinien- und LED-Flächenprojektion höchstmögliche Flexibilität. Sie verbinden die exakte Ortsbestimmung beliebig geformter Flächen mit der Möglichkeit präziser 3D-Messungen, woraus sich Kostenvorteile für den Anwender ergeben.

Die Nutzung des Gig-E-Standards vereinfacht die Kabelführung auf dem Roboter, da hier nur noch ein Gig-E-Kabel zu einer kompakten Verteilereinheit auf dem Greifer geführt wird. Dadurch wird die Verfügbarkeit des Gesamtsystems deutliche gesteigert und gleichzeitig die Komplexität reduziert.

Die Best-Fit-Montage funktioniert unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit oder der Farbe der Bauteile. Aufgrund ihrer kompakten Bauform können die Sensoren einfach in vorhandene Anlagen integriert werden.

Die Sensoren kommen auch bei der Anbringung von besonders anspruchsvollen Sichtnähten zum Beispiel am Türfalz oder im Bereich von Kofferraum und Motorhaube in der Lackiererei zum Einsatz und erreichen Genauigkeiten von besser als ± 0,1 mm.

Best-Fit-Verfahren auf Basis der Robot vision-Sensoren ermöglichen die Montage unterschiedlicher Bauteile auch für wechselnde Fahrzeugtypen mit geringstmöglichen Toleranzen und setzen damit einen Meilenstein für die Montagequalität im Automobilbau.

Die Automobilbauer können hochwertige Qualität bis ins kleinste Detail liefern. Da Nachbearbeitungen nahezu entfallen und die Produktionseffizienz insgesamt erhöht wird, leisten die 3D-Machine-Vision-Systeme einen wichtigen Beitrag zur Schonung von Ressourcen und sind ein Schlüssel für Automationseffizienz in der Automobilindustrie.