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Modulare PrüfvorrichtungenModulare Vorrichtungen zum Prüfen von Pkw-Bauteilen

Multifunktionale und wieder verwendbare Lehre bauen
Modulare Prüfvorrichtungen: Modulare Vorrichtungen  zum Prüfen von Pkw-Bauteilen
Vor allem großflächige und voluminöse Bauteile aus Kunst- stoffen bedürfen während des Anfahrens der Maschine, aber während der laufenden Produktion dimensioneller Prüfungen, um Fehler und Toleranzprobleme rechtzeitig zu erkennen. Um die Kosten dafür möglichst niedrig zu halten, setzen diverse Anwender auf modulare Vorrichtungen satt fester Lehren.

Funktion und Ästhetik von Interieur-Bauteilen im Fahrzeug müssen aufeinander abgestimmt und in Einklang gebracht werden. Viele Innenraumkomponenten bestehen aus Kunststoffteilen, die nur geringe Toleranzen aufweisen dürfen, um den hochwertigen Gesamteindruck des Innenraums und die Montagefähigkeit nicht zu gefährden. Und die Toleranzen werden bei steigender Komplexität tendenziell kleiner. Die Interieurteile werden deshalb frühzeitig umfangreichen dimensionellen Prüfungen mit taktilen oder berührungslosen Messungen unterzogen. Dazu werden die Bauteile auf Vorrichtungen fixiert. Sie sind, – bauteilabhängig – so konstruiert, dass einerseits der reproduzierbar sichere Sitz in der immer gleichen Position gewährleistet, andererseits der optimaler Zugang zu den Messpunkten sichergestellt ist.

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Mit modularen Vorrichtungssystemen wie dem Alufix Baukasten können die Vorrichtungen ohne Vorlaufzeit spontan erstellt werden. Auf Design-Änderungen kann aufgrund der Modularität des Systems unverzüglich reagiert werden. Mit meist nur wenigen Handgriffen wird die Vorrichtung den geänderten Bauteildaten angepasst. Das System besteht aus einer Vielzahl präzise gefertigter Aluminium-Komponenten, die immer wieder eingesetzt werden können. Die Teilevielfalt und flexiblen Einsatzmöglichkeiten der Einzelkomponenten gestatten vielfältige Montagevarianten. Die durchgehenden Rasterbohrungen der Quader gewähren dank einer speziellen Verbindungstechnik unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten. Da die Komponenten aus hochfestem „Flugzeugaluminium“ gefertigt werden, sind die erstellten Vorrichtungen laut Hersteller nicht nur stabil sondern auch vergleichsweise leicht.

Nach Gebrauch können die Vorrichtungen demontiert werden, so dass die Einzelkomponenten für neue Anwendungen zur Verfügung stehen. Das System ist in unterschiedlichen Systemgrößen, die untereinander kombinierbar sind, erhältlich.

Kunststoffbauteile erfordern aufgrund der Werkstoffeigenschaften eine besondere Behandlung bei der Werkstückfixierung. Das Material ist oft relativ weich und die Teile sind instabil. Um Verzug zu vermeiden, dürfen die Teile nicht verspannt, sondern nur fixiert werden. Die Vorrichtung darf keinen Druck auf das Bauteil ausüben. Eine temporäre Verformung würde zu einer Verfälschung der Messergebnisse führen. Mit dem Alufix-System werden Vorrichtungen so konzipiert, dass sie das Bauteil sicher und ohne Verspannung halten.

Sollen einzelne Kunststoff-Komponenten ohne externe Messgeräte geprüft werden, bietet sich der Einsatz von Lehren an. Hiermit kann beispielsweise geprüft werden, ob wichtige Einbau- und Anschlussmaße innerhalb der vorgegebenen Toleranzen liegen. Bei herkömmlichen Lehren kann im Falle einer Abweichung jedoch keine Aussage über das Maß der Differenz getroffen werden. Neuartige Lehren können mit Messuhren ausgestattet werden, die das Maß der Abweichung anzeigen.

Farbe ins Spiel bringen

Weitere Effizienzsteigerungen beim Messen und Prüfen sind durch Einsatz der modularen Vorrichtungen für mehrere unterschiedliche Prüfobjekte möglich. Gerade im Fahrzeugbau mit seiner häufig genutzten Variantentechnik bietet es sich an, für ähnliche Bauteile nur eine, schnell umzurüstende Lehre zu nutzen. Beispielsweise werden für eine Baureihe von MAN-Lkw mehrere Frontscheiben-Typen verwendet. Die Anfertigung einer individuellen Vorrichtung je Typ war aus Kosten- und Platzgründen nicht sinnvoll. Für die dimensionelle Prüfung der fragilen Bauteile sollte eine Haltevorrichtung erstellt werden, die einerseits für unterschiedliche Scheiben-Arten eingesetzt werden kann.

Die Umsetzung dieser Forderungen war nur mit einem modularen und flexibel veränderbaren Vorrichtungssystem möglich. Das System musste darüber hinaus auch hinsichtlich Präzision und Stabilität zur Prüfung der Frontscheiben geeignet sein und ein leichtes Fixieren der empfindlichen Werkstücke ermöglichen. Die Vorrichtung, die zu 80 Prozent aus wiederverwendbaren Standardkomponenten besteht, kann bis zu sechs unterschiedliche Lkw-Frontscheiben reproduzierbar in Einbaulage gehalten werden. Durch Austausch einiger Elemente und Adaptionen rüste die Messtechnikern mit einigen Handgriffen die jeweilige Frontscheiben um. Dank eines Farbensystems sind die zusammen gehörenden Adaptionen leicht zu identifizieren. Das heißt, für Scheibe A sind alle roten Adaptionen zu verwenden. Ein versehentliches Vertauschen einzelner Elemente ist aufgrund dieser farblichen Markierung weitgehend ausgeschlossen. Zur schonenden Auflage werden die empfindlichen Frontscheiben auf gefräste Kunststoffklötze aufgelegt. Diese Klötze werden durch Absteckmöglichkeiten auf das jeweilige Werkstück eingestellt.

Besonders attraktiv wird diese Multi-Vorrichtung durch Verwendung von Schnellwechselkupplungen: Für den Umbau der Vorrichtung müssen lediglich die Schnellwechselkupplungen, an denen sich die jeweiligen farblich markierten Adaptionen befinden, ausgetauscht werden. Die betreffenden Komponenten sind über die Farbgebung schnell identifiziert und durch Betätigung des Hebels werden die Anlagepunkte selbstzentrierend gespannt. Das spart Zeit, reduziert Fehlerpotenzial und macht die gesamte Handhabung komfortabel. Bei herkömmlichen Ausführungen geschieht der Austausch der Adaptionen häufig per Schraubmontage. Hierbei werden die Adaptionen über Rasterbohrungen und Verbindungselemente montiert. Diese Vorgehensweise ist zwar ebenso genau und zuverlässig aber langwieriger, es müssen mehrere Einzelteile verbunden werden. In dieser Applikation ist die Frontscheiben-Vorrichtung mit zwei Schnellwechselkupplungen um einen Sonnenblendenaufsatz erweitert. Der wird mit wenigen Handgriffen auf die Hauptvorrichtung gesetzt und durch Betätigung der Hebel der Schnellwechselkupplungen fixiert.

Was hier am Beispiel Scheiben gelingt, bietet sich ebenso für alle anderen großformatigen Bauteile an, beispielsweise Stoßfänger, die mit verschiedenen Beleuchtungseinrichtungen kombiniert werden oder eben Instrumententafeln für unterschiedliche Einbauten und Bedienelemente. Das Baukastenprinzip eröffnet vielfältige Retooling-Möglichkeiten. Das für die Frontscheiben-Vorrichtung verwendete Alufix-Material kann zu einem späteren Zeitpunkt für weitere Anwendungen verwendet werden.

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