Positionserkennungssystem für Motormontage: Unverwechselbare Lagerschalen

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Ein neues Positionserkennungssystem gewährleistet, dass Montageprozesse einwandfrei ablaufen – selbst wenn sie viel Konzentration verlangen.

• Überall dort, wo Fehlervermeidung an erster Stelle steht, verspricht das Local Positioning System von Sarissa den einwandfreien Ablauf von Fertigungsprozessen.

• Das Positionserkennungssystem PositionBox gewährleistet, dass Montageprozesse immer einwandfrei ablaufen – selbst wenn sie von den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in der Produktion stets ein sehr hohes Maß an Konzentration verlangen.

• In der Motoren-Manufaktur der BMW Group werden für die optimale Lagerung der Kurbelwelle unterschiedlich starke Lagerschalen verwendet, die jedoch optisch nur schwer zu unterscheiden sind.

• Deshalb stellt man mit dem System von Sarissa sicher, dass die jeweilige Lagerschale stets ihre richtige Position findet.

Der intelligente 3D-Koordinatensensor PositionBox ermittelt millimetergenaue Raumkoordinaten zur Qualitätssicherung und liefert ein zuverlässiges Feedback in Echtzeit. Fehler werden somit vermieden, bevor sie passieren. Alle Anwendungen, in denen die korrekte Position eines Einzelteils zu bestimmen ist, lassen sich mit dem Positionserkennungssystem reibungslos absichern. Diese Funktionsweise kommt in der Motoren-Manufaktur bei der BMW Group in München seit 2017 erfolgreich zum Einsatz.

Die BMW-Motoren für die Kleinserien entstehen in der Motoren-Manufaktur in München auf fahrbaren Werkstückträgern. Um die perfekten Lagerungen der Sechs- und Zwölfzylinder Kurbelwellen zu gewährleisten, gilt es, passend abgestimmte Lagerschalen an jedem Lagerstuhl zu verbauen. Dies setzt eine exakte Vermessung des jeweiligen Lagerstuhls vor dem Einbau der Lagerschalen voraus. Anhand dieser Daten lassen sich die passenden Lagerschalen mit der korrekten Stärke für die jeweilige Stelle im Lagerstuhl bestimmen.

Hier nun kommt das Sarissa Positionserkennungssystem zum Einsatz. Denn obwohl die Lagerschalen unterschiedlich sind, können die Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in der Produktion sie optisch fast unterscheiden und sie daher leicht verwechseln. Dies gilt es, mit einem Fehlervermeidungssystem während der Wertschöpfung zu verhindern.

Keine Verwechslungen mehr

Das Local Positioning System ist eine Lösung, die Fehlerfreiheit gewährleistet und Kosten einspart, da es Abweichungen in der Produktion verhindert. Dadurch, dass die Genauigkeit und Präzision des Systems im Millimeterbereich liegt, eignet es sich für Anwendungen mit handgehaltenen Werkzeugen aller Art. Das Positionserkennungssystem von Sarissa ist unabhängig von Lichtquellen und hörbarem Schall. Dabei sind die lautlosen Ultraschallsignale, die das System aussendet, physiologisch unbedenklich. Die Sarissa GmbH arbeitete bereits zuvor erfolgreich mit der BMW Group an der Absicherung von Prozessen mittels dem Positionserkennungssystem zusammen. Für die Lagerschalenmontage bei der BMW Group in München entwickelte Sarissa eine individuelle Lösung.

Wichtig dabei: In diesem Anwendungsfall bestimmt die Software von Sarissa nicht wie sonst üblich die Koordinaten der Werkzeugspitze, sondern die Koordinaten der Lagerschale. Eine unsichtbare „Tube“ zwischen Codeleser mit Positionssender und QR-Code auf der Lagerschale macht es möglich, die Positionsdaten der Lagerschale im Motor uz ermitteln und an die Stationssteuerung zu übertragen.

Doppelte Unterstützung durch Positionserkennungssystem

Das System von Sarissa unterstützt doppelt -- bei der Auswahl der richtigen Lagerschale und als Endkontrolle nach deren Montage. Dies gewährleistet eine Null-Fehler-Produktion, die höchste Qualitätsansprüche erfüllt und Verwechslungen ausschließt. Wie das funktioniert? Die PositionBox bekommt von der SPS den aktuell in der Montagestation stehenden Motorentyp sowie die zu verbauenden Lagerklassifizierungen je Lagerstuhl übermittelt. Daraufhin sehen die
Produktionsmitarbeiterinnen und –mitarbeiter am Bildschirm anhand einer Visualisierung, welche Lagerschalen für den bestimmten Motortyp benötigt werden.

Die Mitarbeitenden in der Produktion legen die mit einem DataMatrix-Code versehenen Lagerschalen an die dafür vorgesehenen Stellen im Lagerstuhl. In dem speziellen Anwendungsfall bei der BMW Group kommt ein Codeleser zum Einsatz, auf den ein Positionssender aufgebracht wurde. Die Produktionsmitarbeiterinnen und -mitarbeiter scannen den auf der Lagerschale aufgedruckten DataMatrix-Code mit dem Codeleser ein. Daraufhin sendet der Positionssender des Codelesers hochfrequente Ultraschallsignale in den Raum, die ein Ultraschallempfänger aufnimmt. Die PositionBox ermittelt anhand des QR-Codes und nach Kommunikation mit der SPS in Echtzeit, ob sich die richtige Lagerschale an der vorgeschriebenen Montageposition befindet.

Obwohl sich der Werkzeugsender auf dem Codeleser befindet, bestimmt die Software von Sarissa stets die XYZ-Position des QR-Codes und somit der Lagerschale, und nicht die Position des Codelesers. Dabei ist es bedeutungslos, ob der Codeleser während dem Lesevorgang in unterschiedlichen Winkeln oder von einem Rechts- oder Linkshänder gehalten wird. Ein virtueller Pointer von beliebig einstellbarer Länge mit einem fiktiven Codeleser an seiner Spitze ist höchst innovativ und in dieser Ausführung einzigartig.

Einfache Korrektur von eventuellen Fehlern

Sollte eine Lagerschale versehentlich an der falschen Position montiert worden sein, kann der Motorblock die Arbeitsstation nicht verlassen. Der Fehler erscheint am Bildschirm, und die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in der Produktion können den Arbeitsschritt selbständig korrigieren. Nach der Korrektur bestätigt die Software am Bildschirm, dass alle Lagerschalen schließlich richtig montiert sind. Die einfach zu bedienende
Anwendersoftware PositionBox verhindert im Sinne von Poka-Yoke wirkungsvoll eine mögliche Fehlhandlung. Das Positionserkennungssystem leistet somit einen bedeutenden Beitrag zur Fertigungsqualität.

Bild oben: Positionserkennungssystem: Einscannen des auf der Lagerschale aufgedruckten DataMatrix-Codes mit dem Codeleser. Bildquelle: Sarissa GmbH

Weitere Informationen: https://sarissa.de/

Erfahren Sie hier mehr über das präzise Positionieren von Operationsmikroskopen.

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