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Messen und Events
WestPack 2012
February 14 - 16
Anaheim, CA
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SMAC - Automobilindustrie
Automobilindustrie
Die Qualitätsstandards der Automobil- und Fertigungsindustrie sind vom Sigma-Level-Sampling zur Nullfehlertoleranz übergegangen. Diese strengen Herstellungskriterien können durch eine Kombination von striktem Ausschlussverfahren fehlerhafter Bauteile mit 100%-iger Kontrolle und der Korrektur durch sofortige Rückmeldung und Einjustierung aufrecht erhalten werden. Manuelle Kontrollen werden reduziert oder eliminiert, so dass Bauteilausmusterung nahezu nicht mehr vorkommt und der Verschleiß der Produktionsmaschinen wesentlich gesenkt wird.
Gewindetest
Strenge Leistungsmerkmale sind in den vergangenen Jahren zunehmend zu Anforderungen für die Akzeptanz von Bauteilen für die Automobilindustrie geworden. Gewindekontrollen sind dabei keine Ausnahme. Gängige Methoden mit Wirbelstromfühlern, Laser, Annäherungsschaltern und anderen Visualisierungssystemen können maximal über das Vorhandensein der Gewindebohrung Rückmeldung geben, nicht jedoch über deren Qualität. Sie sind somit nur teilweise erfolgreich. Folgende Parameter können automatisch getestet werden:
- Zu große oder kleine Gewindebohrungen
- Beschädigungen am Gewindes
- Gewindetiefe
- Vorhandensein der Gewindebohrung
- Platzierung der Gewindebohrung
- Gewindesteigung
- Zu flache oder blockierte Gewindebohrungen
Die automatisierte Gewindetestlösung von SMAC ermöglicht Kontrolle und Verifizierung aller Bauteile zu 100%. Dies ermöglicht das Sammeln von Daten für die statistische Prozesskontrolle (SPC). So kann der Verschleiß der Produktionsmaterialien frühzeitig erkannt werden.
Ölwannengewindetest
Die Gewindebohrungen von Ölwannen werden durch einen Gewindelehrdorn, der direkt am Ende der Kolbenstange des SMAC Antriebes befestigt wird, getestet.
Radlagerguss
Das SMAC System prüft auf zu flache, zu große oder kleine Gewindebohrungen und die Tiefe der abgefasten Kante.
Gashahn
Fünf SMAC LAR55 prüfen die Gewindebohrungen und regeln gleichzeitig den Gashahndurchsatz.
Ähnliche Anwendungen
- Wasserpumpenguss
- Nockenwelle
- Lenkgehäuseguss
- Produktion von Achsen und Achsenabdeckungen
- Einspritzventile
Verschlusstest eines Sicherheitsgurtes
Durchführung: Kontrolle der Funktionstüchtigkeit des Öffnungs- und Schließmechanismus des Schnallenverschlusses eines Sicherheitsgurtes
Test 1
Erfassen von Position und Kraft beim Einführen der Schnalle in den Verschluss bis diese einrastet. Der Test wurde wie folgt durchgeführt:
- Schnelle Bewegung zur gewünschten Position
- Weiteres Vorrücken um 25mm, Warten bis beide Teile einrasten, Erfassen der Haltekraft
- Nach Erreichen der Einrastposition wird die Schnalle wieder zurückgeholt oder Schritt 2 wiederholt.
- Der Test wird fünfmal wiederholt, um die Wiederholgenauigkeit aufzuzeigen.
Fazit: Der Einrastmechanismus benötigte in der Regel weniger als die erwarteten 30N und bewegte sich in einer Ebene zwischen SQ9000 und SQ10000 (12,6 -14N). Dies konnte sehr einfach mit dem SMAC Antrieb herausgefunden werden.
Test 2
Erfassen von Position und Kraft beim Herunterdrücken des roten Knopfes bis zur Öffnung des Schnallenverschlusses. Der Test wurde wie folgt durchgeführt:
- Schnelle Annäherung an die gewünschte Position
- Softland am Schließmechanismus
- Aufbringen einer bestimmten Kraft und Überprüfung der Position. Wenn die Position “x” (x = Auslösungspunkt) überschreitet wurde, gehe zu Schritt 4, wenn nicht, erhöhe die Kraft um SQ1 (ca. 15g) und wiederhole Schritt 3.
- Erfassung der Maximalkraft, die zur Rückkehr in die Ausgangsposition (Home) nötig ist.
Fazit: Der Auslösemechanismus wurde jedes Mal bei circa 12N erreicht. Diese Kräfte können mit einem LAL90 problemlos gemessen werden. Der zweite Verschlusstest war weniger genau wiederholbar, lag jedoch immer in einer Spanne zwischen SQ86 und SQ91 (11,7 und 12,3N)
Test 3
Ähnlich dem Test 2, erfolgt Test 3 allerdings mit einem zusätzlichen Druck von 300N auf die Verschlussvorrichtung, um die Auslöseposition und -kraft zu ermitteln. Der gegebene Aufbau machte den Test mit einem zusätzlichen Druck von 300N unmöglich. Die Ausübung eines auch nur gering höheren Drucks zeigte, dass mehr Kraft zur Auslösung des Mechanismus nötig war. Der komplette Test müsste unter Produktionsbedingungen durchgeführt werden.
Für Test 2 wurde ein LAL95-050-75F (50mm Hub) und für Test 3 ein LaL95-015-75F (15mm Hub) empfohlen. Bei der Verwendung dieser SMAC elektrischen Antriebe ist nur eine einmalige Einstellung nötig. Der Test mit den zusätzlichen 300N sollte durch einen pneumatischen Zylinder erzeugt werden, während der Auslösetest durch den SMAC Antrieb in der Position kontrolliert würde.
Automobilschaltertests
Die Vorteile für den Einsatz von SMAC Antrieben bei Schaltertests:
- Linear-/Rotationsantriebe sowie XYZ Systeme ermöglichen Reihentests
- Durch kompakte Größe, leichtes Gewicht sowie der Möglichkeit der automatischen Messung können SMAC Antriebssysteme problemlos in bestehende Produktionslinien eingebaut werden
- Qualitätsprüfungen werden automatisch durchgeführt
- Kontrollen werden mit überragender Genauigkeit, Geschwindigkeit und Wiederholbarkeit durchgeführt
- Diagrammdaten aus Kraft, Position und Zeit können einfach aufgezeichnet werden
- Umschaltposition und Umschaltkraft werden sehr genau gemessen
- Kleinste Änderungen der Umschaltkraft werden erfasst
Weitere Testbeispiele
- Autohupe
- Drehschalter und Taster von Autoradios
- Mechanische Verschlüsse
- Elektrische Fensteröffner
- Multifunktionsschalter
- Tastaturmembranen
- Steckschlösser
- Sicherheitsrelais
Testablauf
- Berührung der Oberfläche mit kleinstmöglicher Kraft
- Erfassung der Ausgangsposition
- Herunterdrücken des Knopfes/Schalters und Erfassung des Umschaltpunktes sowie der Position, in der sich der Knopf/Schalter nicht mehr bewegen lässt.
- Erfassung der minimalen Kraft zum Umschalten
- Nachlassen des Drucks auf den Knopf/Schalter und Messung der Kraft
- Überprüfung der neuen Position – Ist die Ausgangsposition wieder erreicht?
- Analyse aller notwendigen Daten
- Erstellung einer Kraft/Positionsgrafik
Diese Schritte werden nacheinander ausgeführt. Die Daten werden in den sehr kurzen Zykluszeiten erfasst.
Qualitätskontrolle des Bauteils einer Einspritzanlage
Problem: Bei der Verwendung von Lasern ergeben sich oftmals Unstimmigkeiten. Die Kontrolldaten sind nicht zuverlässig genug und die Wiederholbarkeit ist nicht zufriedenstellend. Zudem die Messdaten selten mit manuell ermittelten Orientierungswerten überein. Die Bauteile werden von Hand sortiert und mit eine Messuhr manuell ausgemessen.
Lösung: SMAC automatisierte den Messprozess, indem die Messuhr mit einem Linearantrieb mit einem 0,1µm Encoder ersetzt wurde und somit ein präzis wiederholbares Bewegungsprofil lieferte. Die SMAC Lösung verbesserte die Messungen zu 40%.
Messung des Verbindungsstücks einer Einspritzanlage
Die Bohrungen innerhalb der Einspritzanlagenteile liegen tief im Metall innerhalb einer aus Plaste spritzgussgefertigten Form. Während des Spritzgussverfahrens ist es möglich, dass die Bohrung verschwindet. Die Messung durch LVDTs, Kraftmesszellen oder Luftzylinder hinterließ Spuren am Verbindungsstück, so dass letztendlich alle Bauteile als fehlerhaft vom Endkunden abgelehnt wurden. SMAC konnte dem Hersteller helfen.
Die Messung wird nun durch einen LAL20-025 (mit maximaler Kraft von 100g) durchgeführt. Ohne das Bauteil zu beschädigen, kann es falsche Größe, fehlende oder fehlerhafte Bohrungen mit einer Genauigkeit von 5 bis 10µm sofort erkennen.
Testmerkmale
- 100%-ige Kontrolle während des Produktionszyklus
- Der Fühler "softlandet" im Inneren ohne das Bauteil zu beschädigen oder zu deformieren
SMAC Vorteile
- Beim „Softlanding“ wird der Kontaktpunkt an der Oberfläche gemessen; dies auch bei unterschiedlichen Materialbeschaffenheiten
- Die Oberfläche bleibt durch das “Softlanding“ unbeschädigt
- 100% Datenerfassung
- Kontrollierte Kraft sichert eine konstante Messung mit exakter Wiederholbarkeit
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