Messen ohne Zeitverlust

Verfahrbare Sandwichplatte erspart durch hochgenaues Positionieren im Messvolumen den Aufwand fürs Einmessen

Bei teuren Messzellen kommt es wesentlich auf die Auslastung an. Um diese zu erhöhen, realisieren die Messtechniker im Bereich Außenmeisterbock bei VW Emden einen parallel zum Messen stattfindenden Rüstvorgang und einen schnellen Wechsel der komplett aufgebauten Messplatte inklusive hochgenauer Positionierung im Messvolumen. Partnerschaftliche Unterstützung erhielten sie von Horst Witte Gerätebau in Form einer verfahrbaren Alu-Sandwichplatte.

Bei VW Emden enthält die Halle 13 das Technik- und Meisterbockzentrum. Unter „Meisterbock“ versteht man in der Automobilindustrie ein Prüfwerkzeug, auf dem während der Vorserienphase einzelne Teile, Baugruppen oder auch ganze Fahrzeuge aufgebaut werden, um das Zusammenwirken der Komponenten bezüglich Montierbarkeit, Spaltmaße, Optik und Haptik zu beurteilen.

Dementsprechend wird im Bereich „Außenmeisterbock“ das komplette Exterieur unter die Lupe genommen. Dafür steht Hinrich Focken, zuständig für die Qualitätssicherung Cuben und Meisterböcke, eine exklusive Messzelle zur Verfügung. Sie umfasst zwei Messplätze, von denen der erste mit zwei Robotern zum optischen Messen ausgestattet ist. Der zweite enthält ein Duplex-Koordinatenmessgerät mit zwei Ständern, um taktil zu messen. Die beiden links und rechts angeordneten Ständer können auf linearen Achsen bis in den Messraum des ersten Platzes verfahren, woraus sich ein besonderer Vorteil ergibt: Es lassen sich Gegenmessungen durchführen, ohne die Genauigkeit durch einen Messraumwechsel zu beeinträchtigen.

Eine so moderne Messzelle will ausgelastet sein. Die Idee des Teams um Hinrich Focken war, große Werkstücke, die erheblichen Rüstaufwand verursachen, außerhalb des Messvolumens vorzurüsten. Sie sollten sich dann auf einfache Weise in die Messzelle bringen lassen und dort möglichst schnell messbereit sein. Die Schwierigkeit bei der Umsetzung lag zum einen in der geforderten hohen Aufspanngenauigkeit und Positionierung der Messplatte, zum anderen in deren Transportmöglichkeit. Eine Lösung fanden die Messtechniker in Zusammenarbeit mit der Firma Witte Gerätebau, Bleckede: eine Alu-Sandwichplatte, die mit Lenkrollen-Einheiten, elektrischem Antrieb und Fernbedienung ausgestattet ist.

Präzise und exakte positionierbare Rasterplatten

Die Horst Witte Gerätebau Barskamp KG gilt als einer der führenden Hersteller modularer Vorrichtungssysteme und zählt schon lange zu den Ausrüstern bei VW Emden. Neben dem Baukastensystem Alufix ist insbesondere das Witte FixBase^®-System in der Qualitätssicherung weit verbreitet. Die Basis dieses Systems sind präzise und stabile Sandwichplatten aus Aluminium, die als Messaufnahmen, aber auch als Transportplatten dienen können. Da Witte eine erfahrene Entwicklungsabteilung aufbieten kann, werden die Sandwichplatten gerne auf individuelle Kundenbedürfnisse maßgeschneidert, wie zum Beispiel für den Bereich Außenmeisterbock bei VW Emden.

Über die grundsätzliche Eignung einer Witte Sandwichplatte herrschte von Anfang an kein Zweifel. Die Ebenheit der Platte und Präzision der Rasterbohrungen (siehe KASTEN) sind von anderen Einsatzfällen bereits bekannt. Das Lochraster erhält von Hinrich Focken sogar ein Extralob, da es mit allen Witte-Aufbauten und -Spannelementen durchgängig kompatibel ist und deren mehrmalige Verwendung ermöglicht.

Auch für die Positionierung der Sandwichplatten im Messvolumen hält Witte eine Präzisionslösung bereit. Eine Führungsschiene mit Zentriereinlauf sowie ein Endanschlag mit Stoßdämpfer werden dort mittig installiert und sorgen für einfaches und sicheres Vorpositionieren. Die reproduzierbare Positionierung der Sandwichplatte wird durch ein im Messmaschinentisch teilintegriertes Positioniersystem erreicht. Ein ähnliches System bietet Witte für die Parkpositionen an, die zu Rüstzwecken eingenommen werden.

Sandwichplatte mit elektrischem Antrieb und Funkfernsteuerung

Um die einfache Verfahrbarkeit zu realisieren, hat Witte die Sandwichplatte mit Lenkrollen-Einheiten ausgestattet, auf denen sich das mehrere Tonnen schwere System leicht bewegen lässt. Dabei wurde auch die Beschaffenheit des Fußbodens berücksichtigt, der aus verfugten Platten besteht und sich dadurch beispielsweise nicht für ein Luftkissensystem eignet.

Im Messvolumen und auf dem Rüstplatz steht die Platte auf Stützen in den beschriebenen Zentriereinheiten. Zum Verfahren wird das in die Platte integrierte Fahrwerk pneumatisch ausgefahren, so dass sie einfach abhebt und dann auf den Rollen steht. Dafür enthält die Sandwichplatte Kompressoren und Druckspeicher. Auch der zuschaltbare elektrische Antrieb und die notwendigen Akkus wurden innerhalb platziert.

Auf den Lenkrollen lässt sich nun die Platte manuell verschieben. Selbst enges Manövrieren ist kein Problem, und falls am Aufbau keine Griffmöglichkeit besteht, lassen sich Schiebestangen einfügen. Wird motorische Unterstützung benötigt, kann der Anwender zwei in der Mitte der Platte befindliche elektrische Antriebe zuschalten. Sie erlauben es, vorwärts, rückwärts und Kurven zu fahren sowie auf der Stelle zu drehen. Zur Steuerung der elektrisch verfahrenden Platte nimmt der Anwender eine Fernbedienung, die zur Kommunikation mit der Palette eine sichere Funkverbindung nutzt und auch ein Notaussignal überträgt.

Selbstverständlich gilt es, gegenüber der verfahrbaren Sandwichplatte – wie bei allen anderen sich bewegenden Fahrzeugen – einen Sicherheitsabstand einzuhalten. Um auf eine Gefahrenstelle hinzuweisen, hat Witte eine gelbe, blinkende LED-Beleuchtung installiert.

Einsatz für Referenzkarosse und Außenmeisterbock

Anfang 2014 gingen die beiden bestellten Rollenplatten in Betrieb. Für den Aufbau der Außenmeisterböcke des neuen Passat, war das leider zu spät, wie Hinrich Focken bedauert: „Hierfür mussten wir noch einen festen Aufbau realisieren, den wir dann auf Rollen gestellt haben, um flexibel zu sein. Auch diese Lösung funktioniert, sie erfordert aber eine aufwändige Positionierung, bevor die Messung beginnen kann. In Zukunft werden wir den Außenmeisterbock auf der Rollenplatte aufbauen und damit den gesamten Messvorgang beschleunigen.“

Gerade beim Außenmeisterbock lässt sich ein enormer Zeitgewinn realisieren, da er bis zum Serienanlauf des Fahrzeugs permanent modifiziert wird. Bei jedem neuen Blechteilstand – das betrifft Einzelteile ebenso wie Zusammenbaugruppen und Anbauteile wie Kotflügel, Deckel und Türen – werden diese gewechselt und gemessen. Das bedingt ein permanentes Rein- und Rausfahren in die Messzelle, um alle wichtigen Maße wie Spalte, Radien etc. zu erfassen und zu beurteilen.

Momentan nutzt das Prüfteam um Hinrich Focken die Witte Rollenplatte für eine Referenzkarossenaufnahme. Auch hier sind die Vorteile spürbar. Während die Rohbaukarosse von den Robotern abgescannt wird, kann die zweite Platte gerüstet werden. Anschließend werden die Plätze getauscht. Aufgrund des hochgenauen Positioniersystems kann der neue Messvorgang jetzt ohne aufwändiges Einmessen in Minutenschnelle starten.

Witte Sandwichplatten – präzise und flexibel einsetzbar

Mit modernen Produktionstechniken und umfassendem Fertigungs-Know-how erreicht Witte besonders hohe Genauigkeit und Steifigkeit bei vergleichsweise geringem Gewicht. So wird beispielsweise für eine Plattengröße bis 5m x 2m eine Ebenheit nach DIN 876 II Gen. 3 gewährleistet. Die Alu-Sandwichplatten gibt es in verschiedenen, sogar konturierten Ausführungen und Dimensionen, ohne und mit Bohrungsraster, dessen Toleranz üblicherweise bei JS7 liegt. Auf Wunsch sind noch höhere Genauigkeiten lieferbar. Die Rasterbohrungen gibt es je nach Wunsch mit und ohne Stahlbuchsen oder auch mit Gewindeeinsätzen.

Als wichtiges Zubehör für größere Platten bietet Witte das Schnellspannsystem PWS (Präzisions-Witte-System) bzw. PPS (Präzisions-Positionier-System) an. Mit Hilfe dieser Systeme können Grundplatten und deren Adaptionen schnell, präzise und wiederholgenau auf den dafür vorgesehenen Sandwichplatten fixiert werden. Weiteres optionales Zubehör sind Kabel/Funkfernsteuerung, Fahrkamera, Positionssensoren, optische und akustische Warneinrichtungen sowie Laser-Scanner zur Fahrraumüberwachung.