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Bremskraft unter Kontrolle

Text: Ralf Baumann für Cognex Foto: Cognex
Vakuumpumpen für Bremskraftverstärker wiegen weniger als ein Kilogramm und bringen doch mehrere Tonnen zum Stehen. Um diesen Kraftakt zuverlässig zu meistern, ist eine sehr hohe Qualität in der Herstellung erforderlich und eine entsprechende Rückverfolgbarkeit.

Man nimmt den Bremskraftverstärker meist nur wahr, wenn er nicht mehr richtig funktioniert. Dann zeigt selbst großer Druck auf das Bremspedal nur mäßige Wirkung und der ansteigende Blutdruck übertrifft gefühlt den Druck der Bremsen bei weitem. Doch glücklicherweise arbeiten die Verstärker in der Regel zuverlässig über die gesamte Lebensdauer eines Fahrzeugs. Das verdanken sie der hohen Präzision in der Fertigung. Eine Komponente ist dabei auf Grund ihrer Leistung hervorzuheben: die Vakuumpumpe. In PKW und leichten Nutzfahrzeugen unterstützt sie in Unterdruck-Bremskraftverstärkern die Wirkung des Bremssystems. Weil sie für die Sicherheit im Straßenverkehr so wichtig ist, legen Hersteller von Bremskraftverstärkern größten Wert auf Qualität. Nur was auf Herz und Nieren geprüft ist, wird im Fahrzeug verbaut. Worauf es dabei ankommt, weiß man beim Unternehmen Zeltwanger Automation. Denn deren neue Anlage zur Montage und Prüfung solcher Vakuumpumpen entgeht kein Defekt. Dabei erhält jede der 400000 im Jahr produzierten Pumpen ihren eigenen Datensatz mit den gemessenen Werten. Die Daten werden den einzelnen Produkten mittels aufgelasertem DataMatrix-Code zugeordnet, den ein bildbasiertes Industrie-ID-Lesegerät gegenliest. Dieses Vorgehen ermöglicht eine lückenlose Rückverfolgbarkeit der Teile.

Prüfen sichert Bremskraft

Der Sicherheit bedarf es in diesem Fall nur 40 Sekunden. So lange dauert es bis eine Vakuumpumpe auf dem Rundtakttisch Montage- und Prüfzelle durchläuft. Die Anlage verschraubt den Deckel vollautomatisch und kontrolliert die Pumpe auf Dichtheit. Nachdem geprüft wurde, ob alle Dichtungen verbaut und sämtliche Dichtringe vollständig und intakt sind, wird die Pumpe an einen servogetriebenen Antrieb adaptiert. Es folgen frei parametrierbare Prüfungen der Vakuumpumpe in unterschiedlichen Drehzahlbereichen, mit Drehmomentmessung und Unterdruck sowie eine hydraulischer Prüfung auf Öldruck und Durchfluss mit temperiertem Prüföl. Sind alle Schritte erfolgreich absolviert, trägt ein Laser einen DataMatrix-Code mit allen erfassten Werten sowie die Seriennummer und das Herstellungsdatum in Klarschrift auf.

Daten verleihen Aussagekraft

Von der funktionalen Seite her gesehen ist zu diesem Zeitpunkt der Montage- und Prüfvorgang abgeschlossen. Doch ein entscheidender Schritt steht noch aus: Das Gegenlesen des DataMatrix-Codes durch den DataMan DMR-100X von Cognex. Dabei handelt es sich zwar um einen kleinen Schritt im Produktionsablauf, jedoch mit großer Wirkung. Denn nur ein zu 100 Prozent zuverlässiges Leseergebnis verleiht den gemessenen Werten als Ganzes Wert. Können Messwerte einem Produkt zugeordnet werden, erhalten sie Aussagekraft und begleiten dieses lebenslang. So liest der DataMan DMR-100X den DataMatrix-Code hinsichtlich der Plausibilität der Werte gegen: Sind die Daten aus den vorangegangenen Prüfschritten im Code enthalten? Ist der Code als solches lesbar? Nur wenn alle Informationen erkannt und geprüft sind, wird die Vakuumpumpe im System freigegeben. Abschließend hebt ein Auto-Eject-System die Pumpe aus dem Rundtisch aus, ein Werker entnimmt das geprüfte Produkt und legt das nächste zur Prüfung ein. Treten beim Montage- und Prüfprozess Fehler an Vakuumpumpen auf, werden diese ausgeschleust und mit einem Klebeetikett versehen, das den Fehler zur anschließenden Behebung ausweist.

Leistung setzt Standard

Das Zuordnen von Messwerten und die daraus resultierende Rückverfolgbarkeit der Vakuumpumpen bietet dem Unternehmen Zeltwanger große Sicherheit. Das nach Herstellerangaben weltweit kleinste und leistungsstärkste Industrie-ID-Lesegerät setzt einen hohen Standard. Beleuchtung, Kamera, Prozessor und Schnittstellen sind im kompakten, robusten Gehäuse untergebracht. Selbst unter beengten Raumverhältnissen und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen liest der DataMan DMR-100X auch 2D-DPM Codes (Direct Part Mark) sehr zuverlässig. Zu seinen Stärken gehört die variable Flüssiglinse. Sie ermöglicht einen schnellen, softwaregesteuerten Autofokus ohne manuelles Eingreifen und bewegliche Teile, jedoch mit optimierter Feldtiefenflexibilität. Variierende Code-Qualitäten kompensiert der Algorithmus zum Lesen von DataMatrix-Codes IDMax. Im letzten Prozessschritt legt die Montage- und Prüfzelle alle ermittelten Datensätze auf einem Gateway-PC, ausgestattet mit zwei Netzwerkkarten, ab. Auf diese Weise arbeitet die Anlage vom Kundennetzwerk getrennt. Bei möglichen Fehlermeldungen können die Servicemitarbeiter von Zeltwanger per Remote-Control direkt auf die Anlage zugreifen, ohne das System des Kunden zu nutzen. Fehlerquellen werden so in kurzer Zeit ermittelt, mögliche Stillstandszeiten werden reduziert.

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