Präzise Qualitätsprüfung in der Automobilmontage mit Laserscannern

Wichtige Punkte im Überblick

Laserscanner erfassen Bauteile berührungslos, präzise und schnell als 3D-Punktwolken.
Sie unterstützen Maßprüfung, Geometrievalidierung und die frühzeitige Erkennung von Fertigungsfehlern.
Einsatzbereiche umfassen Qualitätskontrolle, Reverse Engineering sowie automatisierte Montageinspektionen.
Bei der Auswahl zählen Bauteilgeometrie, 2D- oder 3D-Messung und Integrationsfähigkeit.
KEYENCE bietet Lasersensoren für Karosserie, Schweißnähte, Lack, Fahrwerk und Innenraum.

Laserscanner kommen in der Automobilindustrie in zahlreichen Bereichen zum Einsatz. Von der Konstruktion bis hin zur Qualitätsprüfung werden laserbasierte Messsysteme in vielen Fertigungsprozessen eingesetzt, um Bauteile und Komponenten präzise zu vermessen.
Neben herkömmlichen Verfahren zur Inspektion in der Automobilmontage bieten Laserscanner zahlreiche Vorteile. Sie ermöglichen die berührungslose digitale Erfassung von Bauteilen und Komponenten mit hoher Präzision und unterstützen dadurch eine schnelle und zuverlässige Qualitätsprüfung.

Grundlagen der automobilen 3D-Scantechnologie

Vor der Entwicklung von Laserscannern für automobile Anwendungen waren Handmessgeräte – wie Bügelmessschrauben, mechanische Messtaster und Messuhren – weit verbreitet. Diese Messmittel waren jedoch mit erheblichem Personalaufwand verbunden, zeitintensiv, fehleranfällig und den Anforderungen moderner Fahrzeugmontage nicht mehr gewachsen. Heutige Laserscanner erfassen mittels reflektiertem Licht mehrere Millionen Messpunkte und arbeiten dabei berührungslos sowie mit hoher Datenverarbeitungsgeschwindigkeit. Die erzeugten hochauflösenden 3D-Punktwolken und Flächenmodelle können anschließend an verschiedenen Stufen des Montageprozesses zur Maßprüfung, Geometrievalidierung und Qualitätssicherung eingesetzt werden.

Anwendungsfelder von Laserscannern in der Automobilmontage

Mit der Weiterentwicklung der Laserscanner-Technologie für automobile Anwendungen können Konstrukteure und Ingenieure Prototypen und Modelle heute schneller digital erfassen und mit hoher Präzision vermessen. Die laserbasierte Messtechnik bietet zahlreiche Einsatzmöglichkeiten entlang der Automobilproduktion und insbesondere innerhalb automatisierter Montage- und Prüfprozesse.

Wie werden Laserscanner in der Qualitätskontrolle eingesetzt?

Bei der Inspektion automobiler Komponenten ermöglichen Laserscanner die präzise Erfassung von Abmessungen und die Erstellung hochauflösender Messdaten. So lassen sich Qualitätsabweichungen frühzeitig erkennen und Prozesse zuverlässig überwachen. Die erfassten 3D-Messdaten werden mit den CAD-Referenzdaten abgeglichen, um Maßabweichungen, Formfehler und Fertigungstoleranzen präzise zu identifizieren.

In der Automobilindustrie kommen hierfür häufig Laser-Profilsensoren zum Einsatz. Sie ermöglichen die berührungslose Erfassung komplexer Geometrien und liefern hochauflösende Profildaten für die automatisierte Qualitätsprüfung.

Anwendungen umfassen unter anderem die Messung von Höhen, Breiten, Spaltmaßen und Kantenverläufen an Fahrzeugtüren, Motorhauben oder Kofferraumdeckeln. Selbst geringfügige Abweichungen können sich negativ auf die Montagequalität, Funktionalität und Optik des Fahrzeugs auswirken. Durch die präzise Inline-Messung lassen sich Fehler frühzeitig erkennen und Ausschuss sowie Nacharbeit reduzieren.

Prüfung der Schweißraupe nach dem Lichtbogenschweißen

Inspektion von Karosserie- und Radaufhängungskomponenten

Die Modellreihe LJ-X8000 von KEYENCE ist ein Laser-Profilsensor, der sowohl 2D- als auch 3D-Messungen und Inspektionen durchführen kann. Das System erfasst die Messobjekte hochgenau und generiert qualitativ hochwertige Bilder bei einer maximalen Laserlinienbreite von über 720 mm. Darüber hinaus ist der Sensor für die Messung sowohl reflektierender als auch unebener Oberflächen ausgelegt und ermöglicht damit die zuverlässige Inspektion nahezu beliebiger Bauteiloberflächen. Die durch Laserscanner und Messsensoren erzielte Präzision unterstützt Automobilhersteller dabei, definierte Qualitätsstandards reproduzierbar einzuhalten.

Wie lassen sich Produktionsfehler mit Laserscannern reduzieren?

Fehler innerhalb der Fertigung können zu ineffizienten Produktionsabläufen, Ressourcenverschwendung und Verzögerungen in der Montagelinie führen. Mithilfe von Laserscannern können Anwender Unregelmäßigkeiten und Abweichungen bereits während der Produktion erkennen. Die Messdaten zeigen beispielsweise, ob ein Bauteil:

außerhalb der vorgegebenen Toleranz liegt,
falsch positioniert wurde,
eine fehlerhafte Form besitzt,
Unebenheiten oder Beschädigungen aufweist.

Die gewonnenen Messdaten können anschließend genutzt werden, um erforderliche Korrekturen am Produkt oder am Fertigungsprozess vorzunehmen.

Wie unterstützt Laserscanning das Reverse Engineering?

Mit zusätzlichen Messdaten lassen sich bestehende Prozesse detailliert analysieren und fundierte Optimierungspotenziale identifizieren. Beispielsweise können vorhandene Bauteile untersucht werden, um festzustellen, ob konstruktive Änderungen oder Optimierungen einzelner Komponenten erforderlich sind.
Anstatt eine Konstruktion vollständig neu zu entwickeln, können Hersteller 3D-Laserscanner einsetzen, um bestehende Geometrien digital zu erfassen und nachzubilden. Auf Grundlage der gewonnenen Daten können anschließend notwendige Verbesserungen, konstruktive Änderungen oder Nachfertigungen umgesetzt werden.

Auswahlkriterien für Laserscanner in der automobilen Fertigungsinspektion

Messung der Montageposition für Dach und Längsträger

Montageprüfung von Karosseriebauteilen

Die Auswahl geeigneter Laserscanner für Inspektionsaufgaben in der Automobilmontage hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zu den wichtigsten Kriterien gehören unter anderem die Größe und Form der zu prüfenden Komponenten, die erforderliche 2D- oder 3D-Messung sowie die Möglichkeit, das Messsystem in bestehende Produktions- und Inspektionsumgebungen zu integrieren.

Wann reicht ein 1D-Laser-Wegmesssensor aus?

Bei der Prüfung von Fahrwerkskomponenten wie Achsen und Fahrwerksteilen sowie von Motorkomponenten wie Zylinderköpfen und Motorblöcken sind Laser-Wegmesssensoren häufig eine geeignete Lösung. 1D-Laser-Wegmesssensoren eignen sich insbesondere für Messaufgaben, bei denen Abstände, Höhen oder Positionen präzise erfasst und überwacht werden müssen. Darüber hinaus ermöglichen sie die zuverlässige Prüfung von Merkmalen wie Form, Ebenheit, Lage und Oberflächenbeschaffenheit von Bauteilen.

Wann sollten 2D- bzw. 3D-Messverfahren eingesetzt werden?

2D-Laserscanner eignen sich insbesondere für die Prüfung von Querschnitten und kontinuierlichen Profilen. Sie ermöglichen die präzise Erfassung von Kanten, Konturen und Oberflächenprofilen und sind ideal für Anwendungen, bei denen einzelne Profilverläufe analysiert werden müssen.

3D-Laserscanner kommen hingegen zum Einsatz, wenn die vollständige Geometrie eines Bauteils oder komplexe Oberflächenstrukturen erfasst und bewertet werden sollen. Sie liefern ein umfassendes 3D-Abbild des Prüfobjekts und ermöglichen eine detaillierte Analyse selbst anspruchsvoller Bauteilgeometrien.

Erfüllen sowohl 2D- als auch 3D-Messsysteme die Anforderungen der Anwendung, sollten weitere Kriterien bei der Auswahl berücksichtigt werden. Dazu zählen unter anderem Messgeschwindigkeit, Integrationsaufwand, Ressourcenbedarf sowie die Wirtschaftlichkeit und Effizienz des jeweiligen Messverfahrens.

Vorteile der nahtlosen Integration in automatisierte Fertigungsprozesse

Die Laserscanner-Technologie lässt sich problemlos in bestehende Systeme und Inspektionssoftware integrieren. Die Möglichkeit, einen Laserscanner mit vorhandenen Prüf- und Produktionssystemen zu verbinden, ermöglicht eine automatisierte Verarbeitung der Messdaten.
Eine solche Integration kann dazu beitragen, manuelle Arbeitsschritte zu reduzieren und menschliche Fehler im Mess- und Prüfprozess zu minimieren oder vollständig zu vermeiden.
Werden die relevanten Auswahlkriterien sorgfältig berücksichtigt, lässt sich eine hohe Messgenauigkeit bei der Inspektion von Bauteilen und Komponenten in der Automobilmontage erzielen.

Messsensoren für die Automobilindustrie von KEYENCE

Die Messsensoren von KEYENCE sind eine zuverlässige Lösung für präzise Mess- und Inspektionsaufgaben in der Automobilindustrie. Die Systeme können in unterschiedlichen Phasen der Automobilmontage eingesetzt werden – von der Prüfung von Karosseriebauteilen, Schweißnähten und Lackoberflächen über die Inspektion von Fahrwerkskomponenten bis hin zu Innenraumkomponenten.
Die Laser- und Sensorsysteme von KEYENCE ermöglichen eine hochpräzise und automatisierte Qualitätsprüfung und unterstützen damit reproduzierbare Inspektionsergebnisse in der Automobilproduktion.
Sie haben Fragen zu den Messsensoren und Inspektionslösungen von KEYENCE für die Automobilindustrie? Kontaktieren Sie uns gerne.

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