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Bolzenschweissen Intelligentes Fügen dank Laserprojektion

Redakteur: Luca Meister

«Werklicht» ist ein intelligentes, mobiles Laserprojektionssystem, das alle Arten von CAD-Daten präzise auf Baugruppen projiziert. Typische Einsatzbereiche sind die Anzeige von Montageanweisungen und Informationen zur Qualitätssicherung. Besondere Stärken zeigt das System der Extend3D GmbH im Vorserien- und Prototypenbau beim Bolzenschweissen. Dabei unterstützt es die Anwender bei der signifikanten Einsparung von Zeit und Kosten.

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Korrekturen am Bauteil lassen sich mit Werklicht Pro schneller und präziser durchführen.
Korrekturen am Bauteil lassen sich mit Werklicht Pro schneller und präziser durchführen.
(Bild: 3DExtend)

mei. In der Automobilfertigung sind perfekte Qualität und Null-Fehler-Produktion die herausfordernden Vorgaben. Nicht einfacher wird diese Aufgabe durch die steigende Zahl an Modellvarianten, kürzer werdende Produktzyklen und immer komplexere technische Systeme. Gerade der Vorserien- und Prototypenbau ist gefordert, denn dort müssen in kürzerer Zeit mehr Prototypen in den verschiedensten Varianten gebaut werden. Automatisierung kommt wegen der geringen Stückzahlen und der Tatsache, dass Änderungen eher die Regel als die Ausnahme sind, eher selten zum Einsatz. Gefragt ist stattdessen händische Arbeit und ein intelligentes System, das die Werker bei ihrer Arbeit unterstützt – z. B. das Laserprojektionssystem «Werklicht» von Extend3D.

Verschlankt und beschleunigt Arbeitsschritte

Werklicht besteht auf der Hardwareseite aus den «Augen» in Form von einer oder zwei Kameras sowie einem Industrielaser bzw. einem Industrie-HD-Beamer zur Projektion. Zum Leben erweckt wird das System aber erst mit dem smarten Algorithmus der Software, durch den digitale 3D-Plandaten mit der tatsächlichen Realität verbunden werden. Im ersten Schritt werden dafür existierende CAD-Daten aus allen üblichen Datenformaten eingelesen. Mit am Werkstück angebrachten Targets (ggf. auch ohne Targets) gleicht die Software die gespeicherten Pläne mit dem realen Körper ab und stellt die Referenz her. In diesem Zuge können sowohl das Werkstück wie auch der Projektor unterschiedliche Positionen einnehmen – jegliche Bewegungen werden durch die Software in Echtzeit ausgeglichen.

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Werklicht vereinfacht, verschlankt und beschleunigt Arbeitsschritte über die gesamte Prozesskette – von der Datenvorbereitung bis zur Qualitätssicherung. Damit erhöht das System die Profitabilität auch bei solchen Arbeiten, die bisher nicht automatisiert werden können. Und macht sich so für das Anwenderunternehmen gleich in mehrfacher Hinsicht schnell bezahlt. Die Datenvorbereitung umfasst alle CAD-Formate und erfolgt in geringer Rüstzeit (weniger als zehn Minuten), die Bedienung ist intuitiv. Die digitale Schablone reduziert nicht nur die Arbeitszeit um bis zu 80 Prozent, sondern ist auch flexibel bei Änderungen; Schablonen werden überflüssig. Die Qualitätssicherung erfolgt visuell, automatisch und sicher, die Dokumentation auch automatisch und bei Bedarf auch per Foto.

Koordinatenmessung oder Schablonen werden überflüssig

Eine der Anwendungen, für die Werklicht im Vorserien- und Prototypenbau hervorragend geeignet ist, stellt das Bolzenschweissen dar. Auf eine Karosserie müssen z. B. mehrere hundert Bolzen gesetzt werden. Dabei projiziert das System die exakte Position der einzelnen Bolzen auf das Karosserieblech. Nach kurzem Anreissen der projizierten Position kann der Bolzen gesetzt werden. Dadurch wird nicht nur der kostenaufwändige Einsatz von Koordinatenmessmaschinen zum Anzeichnen der Bolzenpositionen überflüssig, sondern zudem eine Zeiteinsparung von ca. 75 Prozent erreicht. Auch Schablonen sind nicht mehr nötig, was ebenfalls signifikante Zeit- und Kosteneinsparungen mit sich bringt. Denn Schablonen müssen weder gefertigt oder bei Änderungen ersetzt noch gelagert oder bereitgestellt werden. Die positive Folge aus diesem verkürzten Prozess sind die deutlich schnellere Umsetzung von Konstruktionsänderungen sowie die einfachere Aufrüstung existierender Prototypen auf den neuesten Revisionsstand dank der vollständigen Kontrolle aller Bolzen.

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