Prozessbegleitende Ausschusserkennung mittels 3D-Vermessung der Werkstückgeometrie in mehrstufigen Pressen und Werkzeugen
Kernthesen
- Aufgrund der rauen Umgebungsbedingungen in Pressen stellt die prozessbegleitende Vermessung der Bauteilqualität nach wie vor eine große Herausforderung dar.
- Eine automatische Kontrolle der Bauteilqualität würde die Ausschussproduktion drastisch reduzieren und bietet darüber hinaus die Möglichkeit, direkt in den Produktionsprozess einzugreifen.
- Am IFUM wird daher eine Messvorrichtung zur Integration in mehrstufigen Werkzeugen und Stufenpressen entwickelt und unter Störgrößeneinfluss erforscht.
Zusammenfassung
Bei der Produktion von Bauteilen können unterschiedliche Faktoren, etwa variierende Werkstoffeigenschaften oder Schmierungsbedingungen, zu Abweichungen in den geometrischen Maßen führen. Um sicherzustellen, dass die erforderlichen Abmessungen erreicht werden, ist ein Qualitätsmanagement unerlässlich. Oftmals erfolgt die Prüfung lediglich stichprobenartig und am Ende der Produktionskette, was zu Verzögerungen in der Erkennung von Fehlern führen kann. Eine flächendeckende Prüfung aller Werkstücke stellt aufgrund des erforderlichen Zeit- und Personalaufwands eine erhebliche Herausforderung dar.
Ein Ansatz zur Verbesserung könnte die Inline-Messung der Bauteilgeometrie sein. Doch die rauen Bedingungen in Umformmaschinen stellen dafür besondere Herausforderungen. In diesem Projekt werden mögliche Störgrößen in Pressen untersucht und die Anforderungen an passende Sensoren formuliert. Verschiedene Sensortypen werden betrachtet und deren Einsatz unter diesen Bedingungen analysiert. Zudem wird die Datenverarbeitung zur Ermittlung ausgewählter geometrischer Merkmale dargestellt. Die Erkenntnisse sollen zur Verbesserung der Qualitätssicherung beitragen.
Darstellung des Nutzens für KMU
Kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) profitieren erheblich von den Projektergebnissen im Bereich der Fertigungsprozesse. Die Verbesserung der Produktqualität und die Senkung der Ausschussquote führen zu einer höheren Produktivität, was letztlich die Wirtschaftlichkeit und Wettbewerbsfähigkeit steigert. Die Implementierung eines Messsystems innerhalb der Presse erfordert keinen zusätzlichen Platz, wodurch Investitionen zur Automatisierung minimiert werden.
Insbesondere ermöglicht die Qualitätskontrolle durch 3D-Erfassung den KMU die Einhaltung von Qualitätsstandards. Dies reduziert nicht nur den logistischen und finanziellen Aufwand, sondern öffnet auch Türen zu neuen Geschäftsbeziehungen, insbesondere mit Großunternehmen, die auf diese Qualitätsstandards angewiesen sind.
Referent: M.Sc. Marcel Rothgänger - Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen, Leibniz Universität Hannover
