Abis-II-Sensoren kontrollieren Bauteiloberflächen bei Mercedes-Benz

Roboter sucht Beulen und Risse

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Es ist eine Weltneuheit: die erste vollintegrierte robotergeführte Qualitätsprüfung innerhalb einer Pressenlinie. Mercedes-Benz hat sie mithilfe von Steinbichler-Technik in seinem Werk in Bremen umgesetzt. Dabei werden Gesamt- und Schwerpunktprüfung miteinander kombiniert und deutlich mehr Bauteile kontrolliert als bei einem manuellen Verfahren.

Mehr als 100 Mio. Euro hat Mercedes-Benz in die neue Servopressenlinie in seinem Bremer Werk investiert. Die Anlage ist 95 m lang und 12 m hoch. „Mit der neuen Pressenlinie stellen wir das leistungsfähigste Produktions-Setup in der Automobilindustrie dar“, behauptet Josef Altgilbers, Abteilungsleiter des Presswerks in Bremen.

Die neue Pressenlinie kann je nach Bauteil bis zu 40 Teile pro Minute herstellen. Vorwiegend sind das Karosserieteile für die neue C-Klasse-Familie – 80 bis 90 % aus Aluminium, der Rest aus Stahl. Dazu zählen zum Beispiel Motorhauben oder Kotflügel.
Mit der Anlage treibt Mercedes-Benz die Automatisierung weiter nach vorn. Erstmals im Konzern ist nicht nur der Teilefluss innerhalb der Pressenlinie automatisiert, sondern der gesamte Materialfluss – von den zugeschnittenen Platinen bis zur Übergabe der fertigen Teile in Ladungsträgern zum Weitertransport.
Auch bei der Qualitätsprüfung werden neue Weg beschritten. Um Fehler in den Bauteilen aufzudecken, wurde die weltweit erste Inline-Anlage für die Oberflächeninspektion innerhalb einer Pressenlinie integriert. „Die Anlage stellt eine Kombination aus Gesamt- und Schwerpunktprüfung dar“, erklärt Hubert Lechner, Account Manager im Bereich Oberflächeninspektion bei Steinbichler Optotechnik. Sein Unternehmen liefert die Sensoren für das Streifenprojektionsverfahren, mit dessen Hilfe die Bauteile aus der Presse nach Fehlern untersucht werden.
Im End-of-Line-Bereich warten insgesamt vier Roboter, die mit Steinbichler-Sensoren vom Typ Abis II ausgestattet sind, auf die Bauteile, die aus der Linie kommen. In einer so genannten Zentralstation führen zwei von ihnen bei einer Stichprobe der Teile eine 100-Prozent-Kontrolle durch. Diese Stichprobe ist variabel. Je nach Bedarf wird jedes sechste bis zehnte Bauteil zu 100 % kontrolliert.
Außerhalb der Zentralstation prüfen die anderen beiden Roboter am Band alle Teile schwerpunktmäßig. Das heißt: Nur vorab definierte, kritische Stellen werden von den Sensoren kontrolliert. Auf einem großen Monitor werden die Prüfergebnisse dann für den Werker visualisiert. „Für die Schwerpunktprüfung wird das gleiche Programm verwendet wie für die Stichprobe“, erklärt Florian Loibl aus der Qualitätssicherung im Presswerk. „Nicht benötigte Messpositionen werden gelöscht.“
Die Information, ob ein Bauteil I.O. oder N.I.O. ist, übergibt das System an die SPS des Ablageroboters. Dieser sortiert dann das entsprechende Teil aus.
Die vollintegrierte Qualitätskontrolle sei „ein großer Fortschritt gegenüber der manuellen Prüfung“, sagt Loibl. Denn bei dieser sei es nur möglich gewesen, jedes 50. Bauteil zu prüfen.
Möglichst viele Fehler schon im Presswerk zu identifizieren, ist grundsätzlich ein wichtiger Faktor für ein Unternehmen. Die Nachbearbeitung von Fehlstellen, die sich prozessübergreifend fortpflanzen, kostet Zeit- und Personalressourcen. Und die Kosten für ihre Beseitigung steigen mit dem Fortschritt innerhalb des Produktionszyklus deutlich an. Je später ein Fehler also entdeckt wird, desto teuer wird es.
Mit den ABIS-II-Sensoren lässt sich laut Hersteller ein großes Spektrum an Fehlerarten erkennen. Dazu zählen etwa Dellen, Beulen, Einfallstellen, Welligkeiten, Einschnürungen oder Risse. Die Sensorik der Systeme ist modular aufgebaut und somit sehr flexibel. Die optionale Integration des Kontrastsensors erlaubt die zusätzliche Erkennung von kontrastsensitiven Fehlern, wie zum Beispiel Klebereste, Kratzer und Verschmutzungen.
Grundlage für die Anlage in Bremen waren laut Lechner die Erfahrungen aus dem Mercedes-Benz-Werk in Sindelfingen. Dort wurde die Technologie bereits vorher für Stichprobenprüfungen eingesetzt.
Die Entwicklung geht weiter. Eine ähnliche Anlage ist auch für das Mercedes-Benz-Presswerk im badischen Kuppenheim geplant. ■
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