Mit der Fließbandfertigung schuf Henry Ford vor 100 Jahren die Grundlage für die industrielle Massenproduktion von Fahrzeugen. Voraussetzung dafür waren immer wiederkehrende Arbeitsabläufe und Gleichteile. Heute übernehmen vor allem Roboter in der Rohbaufertigung und den Montagelinien diese Tätigkeiten. Bei Ford Deutschland rüstete Borrmann eine Montagelinie für Kotflügel, Heckklappen und Motorhauben mit acht 3D-Smart-Kameras IVC-3D von SICK aus. Die Kameras bestimmen dabei exakt die Schraubpositionen, die dann zur Robotersichtführung genutzt werden.
Damit markante Designmerkmale am fertigen Fahrzeug immer harmonisch und gleichmäßig verlaufen, müssen alle Karosserieteile bis auf den Zehntelmillimeter genau in die Karosserie eingefügt und verschraubt werden. Hier helfen die SICK-Kameras IVC-3D, deren Laser-Triangulationsverfahren mit seiner hohen Fremdlichtsicherheit und seiner großen Auflösung für eine entsprechend hohe Genauigkeit sorgt.
Die Kotflügel werden in einer sogenannten Geometriestation verbaut. Erreicht eine Rohkarosserie auf dem Transportschlitten die Station, senkt sich eine Geo-Fixture-Einheit, die beidseitig mit W-förmigen Referenzprofilen versehen ist, von oben auf die Karosserie ab und wird fixiert. Danach vermessen zwei 3D-Smart-Kameras die Position der Bauteile relativ zur Rohkarosserie. Aus der Position der Spitze relativ zur Lage der seitlichen Flächen errechnet die Software die Lage auf Zehntelmillimeter genau und gibt die exakten Schraubpositionen über eine RS-422-Schnittstelle an die Roboter weiter.
Smarte Vermessung, exakte Bestimmung
In der Motorhaubenmontage kann kein aufgeschraubtes Referenzziel verwendet werden, deshalb gelten die Karosserieoberfläche und die Position der Masterreferenzlöcher als Bezugsmaß. Hierzu vermessen zwei 3D-Smart-Kameras zuerst die vollständige Kontur der Rohkarosserie und bestimmen danach die exakte Lage der Masterreferenzlöcher. Sie verfahren während der Messungen auf einem Linearschlitten, aus dessen Encoderdaten jeder Messung eine eindeutige Position der Kameras über der Karosserie zugeordnet werden kann.
Um die Lage der Rohkarosserie exakt zu bestimmen, wertet die Software die Lage der Masterreferenzlöcher aus und synchronisiert die Messergebnisse der beiden Scanner. Damit sind alle Koordinaten und Winkel bekannt, die dann für ein störungsfreies Verschrauben der Komponenten mit automatischem Schraubwerkzeug benötigt werden.
Einfache Anpassung an neue Geometrien und Positionen
Smart-Kamera IVC-3D
Beide Messapplikationen wurden vom Ingenieurbüro Borrmann auf der Basis von IVC-Studio entwickelt. Die Bildaufbereitung erfolgt im IVC-Studio und die Auswertung für jeweils vier Kameras in einem PC-basierten System. Obwohl beide Messaufgaben unterschiedlich sind, kann Borrmann die gleichen Kameras und die gleiche Applikationssoftware verwenden, was die Flexibilität und Inbetriebnahme wesentlich erleichtert. Somit können die Systeme auch bei künftigen Fahrzeugmodellwechseln schnell und einfach an neue Messgeometrien und Referenzpositionen angepasst werden.
- Produktinformationen: Smart-Kamera IVC-3D
- Produktsortiment: Smart-Kameras
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