Bildverarbeitung

Serienreife erreicht

Komplette 3D-Punktewolke eines Bauteils in weniger als 90 Sekunden

07.02.2012 -

Automobilhersteller und -zulieferer haben jetzt die Möglichkeit, in ihrer Produktion ein optisches Messsystem einzusetzen, das bei kürzesten Messzeiten eine hohe Genauigkeit liefert: die BentelerLaserGauge. Bisher wurde das Messsystem ausschließlich in den eigenen Presswerken der Benteler Automobiltechnik eingesetzt. Nun geht es in Serie.

Die Benteler Automobiltechnik entwickelt, produziert und liefert Komponenten, Baugruppen sowie Engineering für die Bereiche Sicherheit, Umwelt und Effizienz. Strukturbauteile wie z.B. B-Säulen, Bumper oder Chrashverstärkungen werden in verschiedenen Werken für unterschiedlichste Automobilhersteller sowohl in Kalt- aber auch in Warmumformung gefertigt. In derartigen Presswerken werden unterschiedlichste Produkte hergestellt. Bisher war es üblich, dass die Qualitätskontrolle meist über mechanische Lehren erfolgte, d.h. die Abtastung wurde mittels mechanischer Fühler an vorher definierten Punkten durchgeführt, was sehr zeitintensiv war. Darüber hinaus war für jedes Produkt eine eigene, aufwändige und teure Lehre erforderlich, um die Qualität der jeweiligen Bauteile zu kontrollieren.

Um dies zu ändern, wurde Benteler Maschinenbau tätig: Innerhalb von nur zwei Jahren wurde eine universelle, automatische Pressteillehre entwickelt: die BentelerLaserGauge. Das System erreicht mit seiner berührungslosen, optischen Messtechnik Messzeiten von etwa vier Minuten bis zum kompletten Bericht. Das Scanvolumen beträgt 2.000 x 650 x 200 mm (+Z = 200) und die Optik besteht aus 10 zueinander synchronisierte Lasersensoren. Die Technik wird direkt an der Produktionslinie eingesetzt, womit zum einen eine sehr engmaschige Kontrolle im Fertigungsprozess möglich ist und sich zum anderen die Wartungskosten erheblich reduzieren. Die Kontrollen der laufenden Fertigung werden nicht durch Messtechnik-Spezialisten, sondern direkt durch den Werker in wenigen Sekunden durchgeführt.

Ein typischer Prüfablauf sieht wie folgt aus: Das Bauteil wird manuell auf das System aufgelegt. An einem Touch Panel wird dann das Bauteil aus einer Bauteilbibliothek ausgewählt. Damit startet die Prüfung automatisch. Nach der Anwahl des Bauteils geht der Werker zurück an seinen Arbeitsplatz, wo nach drei bis fünf Minuten direkt an der Presse das Ergebnis in Form einer Ampel angezeigt wird. Grün, alles korrekt - die Produktion kann weiter laufen. Bei Rot sind die erforderlichen Maßnahmen zu treffen. Die Trennung von Messung und Auswertung hat für den Kunden den Vorteil, dass eine eventuell bereits vorhandene Auswertesoftware für Punktewolken weiterhin eingesetzt werden kann. Die verwendete Auswertesoftware (Polyworks von Innovmetric) kann auf Wunsch zusammen mit dem kompletten System bezogen werden, um alles aus einer Hand zu erhalten.

Benteler investierte in den Bereich Bildverarbeitung, weil es ein derartiges System vorher schlichtweg nicht gab. Die Maschinen werden weltweit in den Werken der Benteler-Gruppe erfolgreich eingesetzt und haben jetzt die Serienreife erreicht. Die BentelerLaserGauge kann für die gesamte Prozesskette von den Prototypen bis zum fertigen Bauteil eingesetzt werden. Weitere Einsatzbereiche sind nicht nur im Presswerk, sondern auch im Werkzeugbau, in Forschung & Entwicklung oder im Wareneingang, weil dort die zugekauften Pressteile schnell und unkompliziert geprüft werden können. Neben den serienbegleitenden Messungen werden auch Prototypen, die noch in der Testphase sind, in verschiedenen Stufen auf dem System gescannt, um die Auswirkung einzelner Umformstufen zu dokumentieren. Eine schnelle und einfache Rückinformation der kompletten Form - im Messbericht als Abweichungsdarstellung mit Falschfarben dokumentiert - hilft dem Konstrukteur, das Werkzeug weiter zu optimieren.

Neben der BentelerLaserGauge steht ein weiteres System zur Verfügung: Die BentelerOpticalGauge. Diese hat sich ebenfalls bereits innerhalb des Unternehmens im Fahrwerks- und Strukturbereich bewährt. Das System ermöglicht direkt in der Fertigungslinie eine 100%-Inlinemessung. Hierbei werden mit der optischen Messtechnik sämtliche wichtigen Messpunkte an einem Bauteil in drei bis fünf Sekunden gemessen. Seit über zwei Jahren wurden damit diverse Projekte, beispielsweise für Instrumententafel- oder Achsträger, umgesetzt. Momentan werden in einem Benteler-Werk für ein aktuelles Achsprojekt mehrere Hundert Bauteile am Tag gefertigt. Bei einer Messzeit von nur knapp fünf Sekunden könnte die Ausbringung sogar wesentlich höher sein, ohne dass die Qualität und Sicherheit der Bauteile darunter leidet. Auch in diesem Fall wurde zum Bildverarbeitungsumfang des Messsystems auch die Aufnahme- und Spanntechnik aus einer Hand geliefert. Benteler Maschinenbau ist damit der einzige Lieferant von Messtechnik, der zugleich auch den Vorrichtungs- und Maschinenbau mit eigenem Personal abdeckt.

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