In ihrer Motorenfertigung in Chemnitz betreibt die Volkswagen Sachsen GmbH zwei Montagelinien für Ausgleichs-Getriebewelle (AGW)-Gehäuse. In den Gehäusen befinden sich paarweise vorliegende Lagerschalen. Bei der automatisierten Herstellung dieser Gehäuse muss die Anlage erkennen, ob die Lagerschalen vorhanden sind und ob sie richtig positioniert sind. Um Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Anlage zu erhöhen, musste die Auflösung des bisherigen Messsystems erhöht werden. Hintergrund für die Erhöhung der Auflösung war die Anforderung, engere Toleranzfelder abdecken zu können, um dem hohen Qualitätsanspruch von VW zu genügen. Mit der Unterstützung von Balluffs Modifikations-Abteilung wurde das bestehende System modernisiert. Höhenänderung berührungslos messen Bei der Gehäusefertigung wird in den oberen und unteren Gehäuseteilen jeweils eine Lagerschale eingelegt. Die Gehäusehälfte sitzt auf einer Grundplatte, die von einem Hydraulikzylinder nach oben gegen die, mit Federbolzen gelagerte, obere Gegenplatte gedrückt wird. In das AGW-Gehäuse ragt ein Kunststoffstößel, der auf die Lagerschalen-Position drückt. Wird also das Gehäuse hydraulisch nach oben geschoben, federt der Stößel zurück und lenkt damit eine Magnetplatte aus, die als Positionsgeber dient. Das induktive Längen-Messsystem BIL ist berührungslos mit der Magnetplatte \’verbunden\‘. Es erkennt die Positionsänderung der Magnetplatte und gibt sie mittels eines analogen Ausgangwertes aus. Dieser Ausgangswert ist das Maß für Anwesenheit, Lage und Typ der Lagerschale. Wird der vorbestimmte Soll-Wert nicht erreicht, weil die Lagerschale nicht vorhanden oder falsch positioniert ist, registriert die Steuerung diesen Ausgangswert als \’Nicht in Ordnung\‘ (NIO). Das Gehäuse wird daraufhin ausgeschleust und einem manuellen Arbeitsplatz zugeführt. Signalauswertung für die vorhandene Steuerung Die analogen Ausgangssignale gehen nicht direkt an die Steuerung, sondern nehmen einen Umweg über die Auswerteeinheiten BES. Grund dafür ist, dass die bei VW an dieser Stelle vorhandene Steuerung keine analogen Eingangs-Baugruppen besitzt, weshalb die Sensorsignale nicht ohne weiteres ausgewertet werden können. Im Zuge der Modifizierung wurde hier keine neue Steuerung integriert, sondern für jedes der insgesamt 28 BIL-Messsysteme Auswerteeinheiten, die aus den Messwerten Schaltpunkte generieren und diese in Form binärer Schaltsignale an die Steuerung weitergeben. Längenmesssysteme für solche oder ähnliche Aufgaben einzusetzen, ist eher unüblich. Meist kommen hier Messtaster zum Einsatz. Mit ihnen würde die bei VW benötigte mechanische Vorrichtung überflüssig, da die Messtaster bereits eine federnd gelagerte Tastspitze enthalten. Messtaster sind jedoch verhältnismäßig teuer, vor allem, wenn eine hohe Auflösung gefordert ist. Darüber hinaus liefern sie analoge Ausgangssignale, die nicht, oder nur mit einer zusätzlichen und entsprechend teuren Technik, vorverarbeitet werden können. Mithilfe der Modifikationsabteilung von Balluff konnte eine zuverlässige Alternative realisiert werden, die sowohl konstruktiv die Montageeinheit vereinfacht als auch die entsprechenden Schaltsignale liefert. Von der Modifikation zum Standardprodukt Ein weiterer Grund, der für den Einsatz des BIL-Systems anstelle eines Messtasters sprach, ist dessen hohe Funktionsdichte, also das Verhältnis von Sensorlänge – der magnetoinduktive Sensor erfasst eine Distanz bis zu 160mm – zu Arbeitsbereich. Auch die Bauform, die trotz integrierter Auswertelektronik kompakt ist, ist in dieser Applikation von Vorteil. Außerdem sind die BIL-Sensoren in der Lage, das berührungslose und absolute Messen mit passivem Positionsgeber zu realisieren, wodurch das System verschleißfrei ist. Die Ausführung von Sensorik und Elektronik im vergossenen Gehäuse macht die Sensoren unempfindlich gegenüber Erschütterungen und Vibrationen und für den Einsatz in rauer Industrieumgebung. Durch die Modifikation der bestehenden Anlage konnte VW den Teiledurchsatz in den AGW-Montagelinien erhöhen und gleichzeitig die Qualität verbessern, um ihre \’Null-Fehler\‘-Produktion trotz gestiegener Anforderungen weiterhin zu gewährleisten. Davon profitiert nicht nur die Motorenfertigung in Chemnitz, sondern auch Balluff, denn durch diese Modifikation entstand ein Standardprodukt, das mittlerweile in Serie gefertigt wird.
Balluff GmbH
