Fachbereich: FTA  
Thema:

Entwicklung einer modularen Messstation für Schweißbaugruppen

Bearbeitet: von Philipp Krieger
und Christoph Schäffer
Die Teammitglieder
Firma: MHG Fahrzeugtechnik
In den Bachwiesen 12
73540 Heubach
Firmenlogo
Betreuer Firma: Herr Alfred Blaschke
Betreuer
TS Aalen:
Herr Robert Metzler

Aufgabenstellung

Aufgrund der hohen Einzelteilkosten und den hohen Qualitätsansprüchen der Kunden der MHG Fahrzeugtechnik GmbH ist es unbedingt notwendig, vor dem Schweißen zu erkennen, ob die Bauteilpaarung schweißbar ist.
Aus diesem Grund sollen alle relevanten Bauteile unmittelbar vor dem Schweißen durch Sensorik gemessen werden, um Teile bzw. Paarungen außerhalb der Toleranz zu erkennen.

Randbedingungen und Vorgaben

Die Vorgabebaugruppe, welche vermessen wird, ist ein Katalysatorstrang für einen 12 Zylinder Motor.
Diese Schweißbaugruppe wird in Serie auf einem Roboter geschweißt.
Bei dem Roboter handelt es sich um einen Reis RV 20-16, welcher hängend montiert ist.
Die Schweißvorrichtungen werden an einen Dreh- und Kipptisch montiert, dadurch stehen 8 Achsen zur Verfügung.

Lösungen

Folgende Lösungen der einzelnen Teilaufgaben haben wir gefunden und erfolgreich getestet:
Die Messstation besteht aus einer Grundplatte, woran der Arm mit den Messtastern befestigt ist.
Auf der Grundplatte befinden sich alle Pneumatikkomponeten, um die Messtaster in Position zu fahren, sowie die Kommunikationseinheit der Sensorik.
Um die Messstation einrichten und testen zu können, wurde der Dreh- und Kipptisch des Roboters sowie die Schweißvorrichtung vereinfacht konstruiert und aufgebaut, um bei dem Schweißroboter keinen Stillstand zu verursachen.
Um die Messdaten der Sensoren erfassen und verarbeiten zu können, ist ein Schaltschrank mit Steuerung aufgebaut und programmiert worden.
Die Durchmesser von Katalysator, Eingangs - und Ausgangstrichter, sowie die Position der Trichter zum Katalysator werden durch die Messtaster erfasst.
Referenzmaße werden nach jedem Einschalten der Anlage von einem Meisterteil erfasst. Die Kommunikation zwischen der Messtation und der Steuerung erfolgt über ein Profibussystem.
Die Rückmeldung zum Schweißroboter, ob die Messung erfolgreich war und der Schweißprozess gestartet werden kann wird über eine Signalleitung dem Roboter übermittelt.