Automatische Inspektion von Eisenbahnlaschen

Der Anbieter für Werkzeugmaschinen, Mills CNC, nutzt Micro-Epsilon-Lasersensoren der Reihe OptoNCDT zur automatischen Vermessung von großen, warmgewalzten Eisenbahnlaschen aus Stahl (Bild 2). Die Eisenbahnlaschen verbinden zwei Schienen miteinander und müssen dafür möglichst gerade und eben sein. Eine für diese Aufgabe entwickelte Messzelle ermittelt sowohl die Durchbiegung als auch einen möglichen Verzug der Laschen. Dafür ist der Lasersensor mit einem großen Messbereich von 750 mm auf einem Roboter montiert, der den Sensor über die Laschen führt und über die Abstandswerte die Ebenheit ermittelt. Die kompakte Sensorbauform und direkte Datenausgabe ohne externen Controller ermöglichen eine einfache Anbindung an Roboter.

3D-Scan vor dem Laserauftragsschweißen

Beim Laserauftragsschweißen wird auf der Bauteiloberfläche ein Schmelzbad erzeugt, und durch das Zuführen eines pulverförmigen Zusatzwerkstoffs entsteht eine porenfreie Schicht. Kernaufgabe der Sensoren ist dabei, Freiformen zu erfassen sowie Formabweichungen vor der Laserbearbeitung zu erkennen. Dazu scannt ein Laserscanner der Reihe Scancontrol von Micro-Epsilon die Bauteile ab. Sofern es die Bauteilgeometrie erfordert, erfolgt dies aus mehreren Richtungen. Unabhängig von den Reflexionseigenschaften des Materials liefert der Sensor stets zuverlässige Messwerte (Bild 3). Die Rohdaten werden direkt an eine kundenseitige Software übertragen, zu einem 3D-Modell zusammengefügt und schließlich für die Bahnplanung des Laser-Schweißkopfes verwendet. Anschließend lässt sich die Düse im richtigen Abstand zur Oberfläche platzieren und über die errechnete Bahn führen. Das Resultat ist eine neue, gleichmäßige und vollflächige Oberfläche.

Im Gegensatz zu einer Kameralösung ermöglichen es Laser-Profilscanner, ein 3D-Modell zu erstellen, und sie sind oberflächenunabhängig bezüglich des Kontrasts. Auch die höhere Präzision sowie die vielfältigen Integrations- und Verarbeitungsmöglichkeiten der gewonnenen Messdaten bieten bei dieser Anwendung deutliche Vorteile. Im Vergleich zum taktilen Messen ist zudem die erforderliche Taktzeit durch das berührungslose Vermessen erheblich geringer.

Druckkopfpositionierung beim Betondruck

Beim Betondruck werden Laser-Profil-Scanner von MicroEpsilon zur Prozessregelung eingesetzt. Die kompakten und leichten Scannerlassen sich direkt an einem Roboter montieren und messen den Betonstrang unmittelbar nach dem Auftrag. Dank großer Messbereiche sowie der integrierten Signalberechnung und Auswertung wird der komplette Strangschnell und präzise vermessen und das bewertete Messsignal direkt an die Steuerung übertragen [2].

Exakte Scheibenmontage

In der Automobilindustrie gibt es Messaufgaben, bei denen die gleichzeitige Erfassung mehrerer Messwerte oder die dreidimensionale Erfassung von Messobjekten bei kurzen Taktzeiten notwendig ist. Beispielsweise erfasst bei der Scheibenmontage ein Laserliniensensor Scancontrol detaillierte Abstandswerte in allen Ebenen. Bei der Montage sitzt der Sensor an dem Roboter, der die Scheibe am Fahrzeug einpasst. Beim Einsetzen erfasst der Scanner das komplette Profil der Scheibe und deren Umfeld, wodurch auf einen Schuss und damit in kürzester Zeit alle notwendigen Werte ermittelt werden. Es lässt sich bestimmen, ob die Scheibe gerade sowie mittig platziert und in allen Ebenen passgenau eingesetzt ist. Das Ergebnis, wie in diesem Fall Spalt und Bündigkeit, wird direkt im Sensorkopf generiert und an die SPS ausgegeben.