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.

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 TRITOP kann solche Aufgaben schnell, effizient und präzise vor Ort in der Produktionsumgebung erledigen.

Beim Einsatz von TRITOP 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.

Anschließend werden mit einer hochauflösenden Messkamera Aufnahmen aus verschiedenen Blickrichtungen gemacht (Bild 4). Diese Bilder werden per WLAN oder mit einer Speicherkarte zum Auswerterechner transferiert. Die TRITOP-Software berechnet aus dem Bildverband automatisch die 3D-Koordinaten der Referenzmarken und Messadapter.

Nun werden die gemessenen 3D-Punkte in das Koordinatensystem der Paletten eingeschwenkt. Dazu werden die Koordinaten der Referenzbohrungen verwendet, welche gemäß Bild 3 in der Palette vorhanden sind, und durch die Punktadapter optisch erfasst. Bild 5 zeigt die aktuellen Messwerte und Abweichungen dieser Aufnahmepunkte von den Soll-Daten nach dem Einschwenken in das Fahrzeugkoordinatensystem durch die Referenzbohrungen.

Zur Überprüfung der gemessenen Spannstellen werden die CAD-Daten der Seitenwand in das TRITOP-Messprojekt geladen. Bild 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 Bild 5 und 6 erfolgt jetzt in weniger als zwei Stunden gegenüber mehr als acht Stunden mit herkömmlichen taktilen Verfahren.

Ford Köln wird nun basierend auf der TRITOP-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.