Anwendungsbeispiel: Qualitätskontrolle. Blechteile: Vermessen von Vorrichtungen im Automobilbau

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Silvia Weber
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1 Anwendungsbeispiel: Qualitätskontrolle Blechteile: Vermessen von Vorrichtungen im Automobilbau Messsysteme: TRITOPCMM Keywords: Schweißvorrichtung, Palette, Klemmstellen, Ausrichtezapfen Im Automobilbau werden in der Montage die Einzelteile in Vorrichtungen gehalten. Zur Überprüfung werden diese Paletten mit TRITOPCMM eingemessen und, wenn nötig, nachgerichtet. Schweißvorrichtung einer Seitenwand vor der Vermessung in der Produktionsumgebung (mit Invar-Maßstäben und Orientierungskreuzen) GOM mbh Mittelweg Braunschweig Deutschland Phone Fax info@gom.com GOM International AG Bremgarterstrasse 89B 8967 Widen Schweiz Phone Fax international@gom.com GOM France SAS 10 Quai de la Borde - Bât A Ris Orangis Frankreich Phone Fax info-france@gom.com GOM UK Ltd Business Innovation Centre Coventry, CV3 2TX Großbritannien Phone Fax info-uk@gom.com GOM Branch Benelux Interleuvenlaan 15 E 3001 Leuven Belgien Phone Fax info-benelux@gom.com Copyright 2008 GOM mbh All rights reserved! Rev. A (de)

Qualitätskontrolle / Blechteile Vermessen von Vorrichtungen im Automobilbau Messsysteme: TRITOPCMM Keywords: Schweißvorrichtung, Palette, Klemmstellen, Ausrichtezapfen Im Automobilbau werden in der

2 Qualitätskontrolle / Blechteile Vermessen von Vorrichtungen im Automobilbau Messsysteme: TRITOPCMM Keywords: Schweißvorrichtung, Palette, Klemmstellen, Ausrichtezapfen Im Automobilbau werden in der Montage die Einzelteile in Vorrichtungen gehalten und so zusammengeführt, dass präzise Komponenten und Baugruppen aufgebaut werden. Vor allem bei der Verwendung von großen, nicht eigenstabilen Karosserieblechen ist es wichtig, dass die Vorrichtung das Blechteil in die richtige Form zwingt. So lassen sich die Schweiß- und Falzverbindungen stabil herstellen und die Form der Baugruppen entspricht den Vorgaben. In der Produktion von Ford sind für die rechte und die linke Seitenwand je 60 Schweißvorrichtungen in der Prozesskette im Einsatz. Diese so genannten Paletten sind einstellbar für die Aufnahme und das Klemmen der Seitenwand des 3- und des 5-türigen Ford Fiesta sowie des Ford Fusion. Beim Punktschweißen der einzelnen Blechbauteile an die Seitenwand kam es zu einem übermäßigen Funkenregen. Möglicherweise brachten einige Paletten die Bleche nicht nahtlos zusammen. Um diese Annahme zu überprüfen, müssen die Paletten vermessen und, wenn nötig, nachgerichtet werden. Abb. 1: Schweißvorrichtung einer Seitenwand vor der Vermessung in der Produktionsumgebung (mit Invar- Maßstäben und Orientierungskreuzen) Nach bisheriger Vorgehensweise mit taktiler Messtechnik werden die Paletten aus der Produktionsumgebung ausgeschleust, auf eine Messmaschine aufgebaut und dort vermessen. Allein die Messung einer Palette dauert über acht Stunden. Hinzu kommt der aufwendige Transport jeder Palette. Die mobile Koordinatenmessmaschine TRITOPCMM kann solche Aufgaben schnell, effizient und präzise vor Ort in der Produktionsumgebung erledigen. Beim Einsatz von TRITOPCMM müssen die zu vermessenden Klemmstellen und Ausrichtezapfen mit Referenzmarken und Messadaptern für die Photogrammetrie markiert werden (Abb. 2). Zusätzlich werden zwei Maßstäbe und Orientierungskreuze mit codierten Marken aufgelegt. Copyright 2008 GOM mbh All rights reserved! Rev. A (de)

Abb. 2: Detailansicht einer Klemmvorrichtung zum Fixieren der Bleche.

3a: Detailansicht von Messpunkten: Referenzpunkt mit eingesetztem Punktadapter

Fixierung auf dem Passzapfen Anschließend werden mit einer hochauflösenden

Diese Bilder werden per WLAN oder mit einer Speicherkarte zum Auswerterechner

Die TRITOPCMM- Software berechnet aus dem Bildverband automatisch die

3 Abb. 2: Detailansicht einer Klemmvorrichtung zum Fixieren der Bleche. Sichtbar ist der Referenzpunkt auf der Spannfläche Abb. 3a: Detailansicht von Messpunkten: Referenzpunkt mit eingesetztem Punktadapter Abb. 3b: Detailansicht von Messpunkten: Zylinderadapter mit magnetischer Fixierung auf dem Passzapfen Anschließend werden mit einer hochauflösenden Messkamera Aufnahmen aus verschiedenen Blickrichtungen gemacht (Abb. 4). Diese Bilder werden per WLAN oder mit einer Speicherkarte zum Auswerterechner transferiert. Die TRITOPCMM- Software berechnet aus dem Bildverband automatisch die 3D-Koordinaten der Referenzmarken und Messadapter. Abb. 4a: Vermessung mit der TRITOP CMM -Kamera Abb. 4b: Messbilder und 3D-Koordinaten der Markerpunkte Copyright 2008 GOM mbh All rights reserved! Rev. A (de)

4 Nun werden die gemessenen 3D-Punkte in das Koordinatensystem der Paletten eingeschwenkt. Dazu werden die Koordinaten der Referenzbohrungen verwendet, welche gemäß Abb. 3 in der Palette vorhanden sind, und durch die Punktadapter optisch erfasst. Abb. 5 zeigt die aktuellen Messwerte und Abweichungen dieser Aufnahmepunkte von den Soll-Daten nach dem Einschwenken in das Fahrzeugkoordinatensystem durch die Referenzbohrungen. Abb. 5: Messung der Ausrichtpunkte visualisiert mit CAD-Daten Zur Überprüfung der gemessenen Spannstellen werden die CAD-Daten der Seitenwand in das TRITOPCMM-Messprojekt geladen. Abbildung 6 zeigt die Abweichungen der Spannpunkte zu den eingelesenen Soll-Daten. Nun wird sichtbar, dass Abweichungen von den Auflageflächen um mehr als +/-1mm die Ursache für die unterschiedlichen Schweißqualitäten sind. Im nächsten Schritt wurden die Auswertungen automatisiert und die benötigen Adapter bereitgestellt. Die komplette Messung einer Palette von der Vorbereitung bis zum fertigen Messbericht gemäß Abb. 5 und 6 erfolgt jetzt in weniger als zwei Stunden gegenüber mehr als acht Stunden mit herkömmlichen taktilen Verfahren. Abb. 6: Gemessene Auflagepunkte mit Abweichungen von der Soll-Position dargestellt mit CAD-Daten. Copyright 2008 GOM mbh All rights reserved! Rev. A (de)

5 Ford Köln wird nun basierend auf der TRITOPCMM-Messtechnik die Auflagepunkte an den einzelnen Paletten korrigieren und in regelmäßigen Intervallen überprüfen und gegebenenfalls nachjustieren. So wird gewährleistet, dass optimale Schweißverbindungen und maßgenaue Karossen hergestellt werden. GOM stellt für die Serienmessung von Schweißvorrichtungen Makros zur Verfügung, mit deren Hilfe die Vermessung automatisiert werden kann, so dass wiederkehrende Messaufgaben von den Anwendern effizient abgearbeitet werden können. Mit freundlicher Genehmigung von Ford Köln Copyright 2008 GOM mbh All rights reserved! Rev. A (de)

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