Aufgabenstellung

An Kugel und Schaft von vier fertig bearbeiteten Zapfentypen soll auf einer automatischen Maschine nach dem Wirbelstromprüfverfahren eine Rissprüfung durchgeführt werden. Nach erfolgter Prüfung sind die Teile entsprechend dem Prüfergebnis nach i.O. und n.i.O zu sortieren. Die Maschine kann ein- und auslaufseitig bauseits verkettet oder in alternativem Betrieb manuell beladen werden.

Ablauf

Die Kugelzapfen werden in dem Zuführband gepuffert und anschließend vereinzelt dem Rundtakttisch zugeführt. In der Prüfstation des Takttisches werden die Kugelzapfen zunächst mittels Schieber und einer Pinole axial gespannt und in die Antriebsposition angehoben. Dort werden sie an der Kugel von drei formangepassten Antriebsrädern gehalten. Der Teileantrieb erfolgt reibschlüssig mit zwei Rädern. An dem frei mitlaufenden Rad wird über einen Sensor abgefragt, ob der zu prüfende Zapfen mit der richtigen Prüfdrehzahl angetrieben wird. Nach Erreichen der Prüfdrehzahl werden die Wirbelstromprüfsonden in den vorgegebenen Prüfzonen über die zu prüfenden Oberflächen geführt. Bei der Kugelprüfung erfolgt dies durch Schwenken der Sonde 2 über die Kugeloberfläche. Für die Schaftprüfung wird die Sonde 1 mittels einer Bahnsteuerung über die Schaftoberfläche geführt. In der nächsten Station werden die Kugelzapfen entnommen und entsprechend dem Prüfstatus (i.O. / n.i.O.) abgelegt. Das i.O.-Sortierband ist ähnlich dem Einlaufband aufgebaut und dient unter anderem als Teilepuffer zur Entkopplung von Prüfmaschine und Palettiereinrichtung.

Aufgabenstellung

Konzipiert ist diese Anlage als 6-Achs Maschine zur Prüfung von Bauteilen in zahlreichen Bauformen und Abmessungen. Der Maschinenrahmen wurde einer FE-Berechnung und Schwingungsanalyse unterzogen. Der Rahmen besteht im Wesentlichen aus Maschinentisch, Querhaupt und 4 induktiv gehärteten und hartverchromten Säulen.

Auf Grund des Prüfstandskonzeptes lässt sich der Prüfling in 6 Freiheitsgraden anregen.

Da die selbst entwickelten Doppelzylindereinheiten mit hydrostatischer Taschenlagerung pro Kraftrichtung über jeweils 4 Kolbenstangen (gleichzeitige Verdrehsicherung) und pro Kolbenstangenpaar jeweils über 1 Koppelstange (Verbindung zur Prüfplattform) verfügen, ist die Maschine in der Lage gleichzeitig Kräfte in Richtung bzw. Momente um die x-, y-, z-Achse in den Prüfling einzuleiten. Somit lässt sich mit Hilfe dieser Maschine die Regelung in allen Raumkoordinaten realisieren.

Die Prüflingsplattform hat ihr Gegenlager für sämtliche Kräfte und Momente zentral am Querhaupt. Eine 6-Komponenten-Kraftmessdose kann in dieser Befestigungsachse angebracht werden. Zusätzlich zum 6-Komponenten-Kraftaufnehmer ist eine Kraftmessung im Schubmittelpunkt der Prüfteile durch DMS an den Koppelstangen möglich. Um eine Vergrößerung des Schwenkwinkels um die z-Achse zu ermöglichen, kann am Querhaupt eine zusätzliche Drehachse integriert werden.

Zur Regelung kommt ein Softwaresystem von FGB, mit abgestimmten Elektronik-Komponenten, zum Einsatz. Dieses umfasst eine 16-Bit digitale Mess-, Steuer- und Regelelektronik, einen multiaxialen Funktionsgenerator mit Oszilloskop sowie ein multiaxiales Modul für Echtzeitversuche. Über die intuitive Benutzeroberfläche lassen sich Soll- und Istsignal permanent abbilden, sowie die Qualität des Versuchssignals überwachen und auswerten. Weiterhin findet eine automatische Signalanpassung bei Überschreiten der eingestellten Grenzwerte statt.

Allgemeine Informationen

Die Aufgabenstellung bestand darin, einen Prüfstand zu entwickeln, der es ermöglicht Wankstabilisierungssysteme (WSS) in ihrer realen Umgebung und Einbaulage zu prüfen. Ein WSS besitzt eine Einheit zur aktiven Regelung von Fahrwerkskomponenten, die mit hydraulischen Schwenkmotoren verbunden ist. Die Antriebe erzeugen ein regelbares Moment in den Querstabilisatoren, welche an der Vorder- und Hinterachse des Fahrwerks zur Ausregelung der Fahrzeugneigung (Wankstabilisierung) angebracht sind.

Der Prüfstand ist dafür ausgelegt, mit möglichst geringem Aufwand auch andere Komponenten (separate Pumpe, Ventilblock, Aktuator, Ventile, Sensoren, usw.), die in funktioneller Verbindung mit dem Prüfling stehen, in den Prüfstand zu integrieren und eventuell ebenfalls einer Prüfung zu unterziehen. Es werden dabei die im Fahrzeug verbauten Original-Komponenten verwendet und geprüft.

Der Aufbau der Wankstabilisierungskomponenten einschließlich aller Verbindungsleitungen ist bezogen auf Befestigungspunkte, Höhenanordnung und Einbaulage etc. fahrzeugnah realisiert. Dabei werden Vorder- und Hinterachse simultan geprüft, was durch den sehr kompakten Aufbau des Prüfstands möglich ist. Die einzelnen Aktoren werden separat angesteuert. 

Der Prüfstand wurde als Laborprüfstand konzipiert und dient sowohl der Entwicklung eines kompletten Wankstabilisierungsystems bis zur Serieneinführung als auch serienbegleitenden Funktionstests. Durch Einspielen von gemessenen Straßenprofilen wird das WSS-System im Prüfstand mit realistischen Belastungsdaten getestet, wodurch eine Bewertung des Bauteilverhaltens möglich ist.

Technische Daten:

• Belastungszylinder 25kN
• Einbindung von Nebenaggregaten (E-Motor für Pumpenantrieb, Ausgleichsbehälter mit Medientemperierung)
• Prüfstandssteuerung inklusive Sicherheitseinrichtung

Allgemeine Informationen

Die mit diesem Prüfstand durchführbaren Untersuchungen sind keine Standardprüfungen in einer Fertigungslinie, sondern bieten dem Kunden vielmehr die Möglichkeit unter Laborbedingungen neue Achsreihen unter Grenzbelastungen auszutesten. Die Prüfungen erfolgen quasi statisch. Dazu wird das Nutzkraftfahrzeug mit Hilfe eines Belastungsportals am versteiften Pritschenaufbau fixiert. An den gebremsten Rädern können dann Kräfte und Wege eingeleitet werden. Diese werden in Vertikalrichtung von Hydraulikzylindern erzeugt.

Die darauf montierten Aktiven Roll- und Schiebeplatten (ARUS-Platten) können hydraulisch, Kräfte bzw. Wege in Quer- und Längsrichtung aufbringen. Außerdem lassen sich Drehmomente bzw. Winkel um die vertikale Hochachse in das Fahrwerk einleiten.

Die Lenkeinstellung wird auf der Geradeausfahrt fixiert. Der Kraftfluss der ARUS auf die Achsen erfolgt durch Reibung zwischen den Rädern und der Radaufstandsfläche.

Sämtliche angetriebenen Achsen lassen sich sowohl weg- und winkelgeregelt als auch kraft- und momentgeregelt verfahren und können jederzeit stoßfrei in der Regelungsart umgeschaltet werden. Die Wegsensoren für die beiden horizontalen Achsen und der Winkelsensor für die Hochachse (6-Komponentenmessdose von FGB mit Kalibriervorrichtung) wurden direkt in die ARUS-Platten integriert. Alle Messgrößen, die für eine Beurteilung des fahrdynamischen Verhaltens wesentlich sind, werden während der Simulation zeitgleich aufgezeichnet und ausgewertet. Das ermöglicht dem Kunden das Fahrwerksverhalten in verschiedenen Belastungsszenarien zu analysieren und entsprechende Optimierungsmaßnahmen vorzunehmen.

Allgemeine Informationen

Die Prüfmaschine wurde für die Prüfung von Luftfedern bei Schienenfahrzeugen und Nutzkraftwagen konzipiert. Sie ist in der Lage den eingebauten 600 kN Zylinder mit einer Frequenz von bis zu 250 Hz anzuregen. Die Grundlage dafür bildet der 2-Säulen-Maschinenrahmen in extrem steifer und schwerer Ausführung, dessen Säulen einen Durchmesser von 300 mm aufweisen. Um jene hohen Frequenzen störungsfrei fahren zu können, ist die gesamte Maschine an verschiedenen Stellen zusätzlich versteift.

Die hydraulische Querhauptverstellung ist mit einer Höhenpositionsanzeige versehen, um jederzeit einen Bezug zur Einbauposition des Prüflings zu bekommen. Das ebenfalls extrem steife Querhaupt wird mechanisch an die Säulen geklemmt und kann hydraulisch gelöst und verfahren werden. Durch Druckentlastung setzen sich die Querhauptklemmungen über Tellerfedern wieder fest.

Auf der Tischplatte, welche mit einem T-Nutenraster versehen ist, können Prüfkörper, Vorrichtungen oder zusätzliche Messeinrichtungen befestigt werden. Die Anregung des Prüflings erfolgt über den im Tisch befestigten hydrostatisch gelagerten Prüfzylinder.

Es befindet sich jeweils eine Kraftmessdose auf der Kolbenstange des Zylinders und unter dem Querhaupt auf einem eigens dafür angebrachten Adapter. Bis 750 mm Einspannhöhe können Frequenzen bis zu 250 Hz realisiert werden.

Die Elektrosteuerung, inklusive der sicherheitsrelevanten elektrischen Redundanzen, stammt aus dem eigenem Haus. Geregelt werden die Prüfabläufe über eine digitale 16-Bit-Regelung. Jene Programmbestandteile, die über die Basissoftware (Hydrauliksteuerung, Funktionsgenerator, Sinus-, Dreieck-, Rechteckanregungen) hinausgehen, wurden in Zusammenarbeit mit dem Kunden genau auf dessen Anforderungen angepasst.

Technische Daten:

• Prüfrahmen mit 2 Säulen (300 mm Durchmesser) 
• Querhaupt höhenverstellbar: 150 mm - 1200 mm 
• Bauteilanregung mittels 600 kN Zylinder bei max. 250 Hz

Allgemeine Informationen

Die Anlage dient zu Dauerlauf- und Entwicklungsmessungen an unterschiedlichen Lenkgetrieben und Lenkkraftunterstützungssystemen. Ziel der Prüfungen ist es, die Eignung der Lenk-Systeme für den Einsatz in Kraftfahrzeugen zu untersuchen und daraus Rückschlüsse für deren Entwicklung zu ziehen.

Um Entwicklungsaktivitäten in jenem Bereich schnell und erfolgreich durchzuführen, ist es von entscheidender Bedeutung, den voraussichtlichen Verschleiß von Lenkungen unter realen Fahrzeugbelastungen zu bestimmen.

Daraus folgt, dass der Prüfstand in der Lage sein muss, mehrkanalige Echtzeitsignale über die Belastungskomponenten in den Prüfling einzuleiten.

Die Verstellbereiche des gesamten Aufbaues sind so gewählt, dass ein fahrzeuggerechter Einbau möglich ist. Dabei wird über einen Drehantrieb das Antriebsritzel der Lenkung wie im Fahrbetrieb praxisnah in beiden Richtungen gedreht. Die drehzahlvariable, rotatorische Lenkspindelbewegung erfolgt damit analog zur Drehbewegung am Lenkrad, die mit Hilfe eines Drehstromoder hydraulischen Servoantriebes und eines spielarmen Planetengetriebes eingeleitet wird. Die Krafteinleitung an der Spurstange erfolgt über 2 Linearzylinder direkt bzw. über Umlenkhebel.

Zur Regelung kommt ein Softwaresystem von FGB mit abgestimmten Elektronik- Komponenten zum Einsatz. Dieses umfasst eine 16-Bit digitale Mess-, Steuer- und Regelelektronik, einen multiaxialen Funktionsgenerator mit Oszilloskop sowie ein multiaxiales Modul für Echtzeitversuche. Über die intuitive Benutzeroberfläche lassen sich Soll- und Istsignal permanent abbilden sowie die Qualität des Versuchssignals überwachen und auswerten. Weiterhin findet eine automatische Signalanpassung bei Überschreiten der eingestellten Grenzwerte statt.

Allgemeine Informationen

Zur Sicherstellung der Serienreife von Lenksystemen ist es notwendig, während der Entwicklungszeit Motorpumpenaggregate (MPAs) zu überprüfen. Die MPAs werden dabei Prüfungen unterzogen, bei denen die Funktion kontrolliert und das Verschleißverhalten bewertet wird. Diese Prüfungen werden zu bestimmten Zeitpunkten im Lebenszyklus eines Bauteils durchgeführt. Um eine realitätsnahe Belastung nachbilden zu können, muss der Dauerlauf in einem breiten Temperaturfeld erfolgen.

Jeweils sechs MPAs werden gleichzeitig einer Dauerlaufprüfung unterzogen. Zur Befestigung der MPAs auf dem Prüfstand sind leicht wechselbare Vorrichtungen vorgesehen. Es werden hydraulische Schnellanschlusskupplungen verwendet.

Die Prüflinge werden mit allen erforderlichen Anschlüssen im Prüfstand/Temperaturraum eingebaut und hydraulisch sowie elektrisch angeschlossen. Der einzelne MPA mit Steuergerät hat im verbauten Zustand einen Bauraum von etwa 300 mm x 300 mm x 300 mm zuzüglich Platzbedarf der Anschlüsse für Hydraulik und Elektrik.

Der Lieferumfang enthält weiterhin eine intuitive Bedienungssoftware. Damit lassen sich die einzelnen Lastzyklen im Prüfprogramm beliebig zusammensetzen. Diese werden dann zyklisch vom Prüfstand unter Berücksichtigung weiterer Prüfparameter wie beispielsweise der Umgebungstemperatur, der Versorgungsspannung des Prüflings, des Fahrgeschwindigkeitssignals und des Lenkwinkelgeschwindigkeitssignals, abgearbeitet. Damit lassen sich sämtliche Belastungen, die für den Verschleiß der MPAs von Bedeutung sind, realitätsnah simulieren.

Technische Daten:

• Anzahl der Prüflinge: sechs im Parallelbetrieb
• Bauraum je Prüfling: 300 mm x 300 mm x 300 mm
• Temperaturfeld (-30°C - +120°C)
• Druckprofile: 0 - 200 bar
• Frei programmierbare Lastzyklen

Allgemeine Informationen

Der Prüfstand wurde zur Simulation realer oder geplanter Achskinematiken entwickelt. Basis der Anlage ist ein 4-Säulen-Maschinenrahmen in extrem steifer und schwerer Ausführung. Der Maschinenrahmen ist als Stahl- Schweißkonstruktion einschließlich hydraulisch verstellbarem Querhaupt für variable Prüflingshöhen ausgelegt. In z-Richtung ist ein hydrostatischer Querkraftzylinder mit 1000 mm Hub angebracht. In x-/y-Richtung ist ein Kreuztisch mit Linearführungen montiert. Die Prüflinge (Luftfedern) werden auf einer schwenkbaren Platte befestigt. Das Schwenken wird durch einen Drehantrieb aus dem eigenen Haus realisiert.

Die im unteren Bereich angeordneten hydrostatisch gelagerten Hydraulikzylinder ermöglichen die Bewegung in x-, und y- Richtung um je ± 250 mm. Sie dienen zur Einleitung von Querkräften in die Luftfeder. Diese Querkräfte können noch durch eine Neigung von ± 30° überlagert werden. Die vertikale Anregung der Luftfeder ist mit einem Weg von ± 500 mm möglich. Die maximale Frequenz begrenzt sich hierbei auf 0,4 Hz. Der Maschinenrahmen ist ausgelegt für dynamische Prüfungen bis zu 10 Hz.

Die Umsetzung der Achskinematik in Bahnkurven erfolgt mittels Softwaremodul, welches im Hause FGB entwickelt wurde. Dabei ermöglicht der Prüfstand 4 (von 6 möglichen) Freiheitsgraden.

Technische Daten:

• Prüfrahmen mit vier Säulen (300 mm Durchmesser)
• Querhaupt höhenverstellbar: 150 mm - 1200 mm
• Bauteilanregung durch 160 kN Zylinder (z-Achse), 2x63 kN Zylinder (x/y-Achse)
• Drehachse: 16 kNm

Allgemeine Informationen

Der weiter unten beschriebene Umweltsimulationsprüfstand simuliert Bewegungen (Kipp- und Drehbewegung) eines Kugelgelenkes unter Umgebungseinflüssen im Fahrzeug. Dazu werden im Prüfstand sechs Kugelgelenke parallel im montierten Zustand, kraftlos, aber ansonsten wie im Fahrbetrieb mit allen beanspruchten Bewegungen und Umwelteinflüssen getestet. Die Klimakammer ist in der Lage je nach Bedarf, Temperatur und Feuchte zu variieren. Dadurch können die jeweils geforderten klimatischen Bedingungen geschaffen werden.

Über entsprechende Adapter können unterschiedliche Gehäusevarianten eingespannt werden. Die Prüfstandssteuerung kontrolliert alle Bewegungen bezogen auf Winkel und Frequenz, sowie die simulierten Umwelteinflüsse in der Klimakammer. Hinsichtlich der klimatischen Bedingungen wird der Verlauf von Temperatur und Feuchte gesteuert. Darüber hinaus erfolgt nach Bedarf eine Schmutzbesprühung mittels verunreinigter Sole. Der Ablauf einer Prüfung lässt sich durch abschnittsweise Vorgabe aller Prüfparameter individuell programmieren. Somit kann der Prüfstand exakt auf die Anforderungen des jeweiligen Produktes eingestellt werden.

Technische Daten:

• Temperaturbereich von -40°C bis 150°C über 
• Zeitverlauf frei programmierbar
• Medientemperierung von -10°C bis 80°C
• Feuchtevorgaben: variabel einstellbar
• Frequenzwerte entsprechend AK-LH
• Winkelvorgaben gemäß AK-LH
• Sprühmedium: Sole mit Schmutzzusatz

Aufgabenstellung und Ablauf

Die gezeigte Anlage besteht aus zwei Handarbeitsplätzen, an denen zuerst eine Motorpumpe aus Einzelteilen zusammengebaut und anschließend die fertige Pumpe mit einem Halter verschraubt wird. Kennzeichnend für beide Arbeitsplätze ist, dass sämtliche Einzelschritte nur bei korrekter Montage der betreffenden Teile abgeschlossen werden können. Dies wird durch eine Sensorerkennung und -überwachung der verwendeten Hilfsmittel sichergestellt, in diesem Fall beispielsweise Bauteilaufnahmen, Spannverschlüsse und Handschrauber. Die angetriebenen Handschrauber sind zur leichteren Führung durch den Bediener an Gegengewichten aufgehängt.

An beiden Arbeitsplätzen ist die Bauteilentnahme nach Beendigung aller Arbeitsschritte nur dann möglich, wenn es sich um ein i.O.-Teil handelt. Handelt es sich hingegen um ein Teil, dass aufgrund eines Fehlers während der Montage als n.i.O-Teil erkannt wurde, bleibt dieses in der Aufnahme gespannt. Eine Entnahme ist erst nach Quittierung durch den Bediener möglich, der dann eine zuverlässige Aussortierung vornehmen kann.

Aufgabenstellung und Ablauf

Die nachfolgend beschriebene Montagelinie montiert verschiedene Typen von Bremsschläuchen und überprüft diese anschließend mit Druckluft auf Dichtigkeit. Dabei variieren die Teiletypen hinsichtlich Länge, Armaturen und Schutztüllen. Der Transport der Schlauchabschnitte durch die Anlage geschieht mit einem getakteten Zuführband, wobei an den einzelnen Stationen ein Greifhandling mit Hubrechen die Schläuche fixiert.

Am Anfang der Anlage werden die Schlauchabschnitte vermessen, anschließend Tüllen beziehungsweise Schutzschlauchabschnitte an verschiedenen Stellen des Schlauch-abschnitts zugeführt, vereinzelt und positionsgenau montiert.

An den Schlauchenden werden im nächsten Arbeitsgang Anschlussarmaturen zugeführt, lagerichtig montiert und mittels Radialeinzugeinheiten nach Werksnorm mit den Schlauchabschnitten verbunden. Nach erfolgter Montage werden die Schläuche komplett vermessen und die ermittelten Werte mit der eingangs gemessenen Schlauchlänge verglichen.

Danach schließen sich eine Durchgangsprüfung zur Kontrolle des Öffnungsquerschnitts sowie eine Hochdruckprüfung mit einer Druckluft von 140 bar an, wobei als Prüfkriterium der Druckabfall über die Zeit am abgedichteten Schlauch ermittelt wird.

I.O. geprüfte Schläuche erhalten nach Durchlauf eine Kennzeichnung, die mittels Rollprägen auf die Endarmaturen aufgebracht wird. N.I.O. Schläuche werden durch ein Handling in entsprechende Behälter ausgeschleust.

Aufgabenstellung und Anwendung

Durch Erweiterung mit entsprechenden Komponenten lassen sich bereits existierende Prüfstände in ihrer Funktion ausweiten. Dies führt zu einer verbesserten realitätsnahen Simulation der Belastung von Teilen und erhöht letztlich die Effizienz von Prüfungen.

So wurde bei dem hier vorgestellten Beispiel ein 3-Achsprüfstand zu einem 4-Achsprüfstand für Kugelgelenke erweitert. Die bisherigen Belastungsarten in torsionaler, kardanischer und radialer Richtung des Gelenks sollten dabei erhalten bleiben und durch eine axiale Komponente ergänzt werden.

Neben einem zweiten Hydraulikzylinder zur Krafteinleitung war die Neukonstruktion zweier Lagerkonsolen sowie der massenoptimierten Prüflingaufnahme notwendig, um die zusätzliche Bewegung des Gelenks aufnehmen zu können.

Aufgabenstellung und Ablauf

Der nachfolgend beschriebene Prüfstand dient dazu, die im realen Fahrbetrieb auftretenden Kräfte auf Dreiecklenker zu simulieren. In diesem Fall handelt es sich um Teile, wie sie bei der Achsführung von Nutzfahrzeugen verbaut werden. Durch den generellen Aufbau der Anlage ist es möglich, neben Dreiecklenkern auch andere Teile wie z.B. Spurstangen zu prüfen. Innerhalb eines Teiletyps ist der Rüstaufwand gering, da der Prüfling mit den gleichen Verbindungselementen wie im Fahrzeug adaptiert wird.

Am Zentralgelenk des Prüflings werden simultan die Längs- und Querkräfte hydraulisch aufgebracht. Die Kräfte werden pro Zylinder durch ein Paar Koppelstangen übertragen, wobei einerseits durch deren Anordnung und andererseits durch die Nutzung von spielfreien Kreuzfederelementen als Verbindung eine quasi momentfreie Krafteinleitung erfolgen kann.

Aufgabenstellung und Ablauf

Die hier beschriebene Anlage dient zur pneumatischen Hochdruckprüfung von Kupplungsschläuchen. Abgesehen vom manuellen Beschicken und Entnehmen der Teile läuft die Anlage vollautomatisch.

Insgesamt sind zehn Schlauchaufnahmen vorgesehen, die im Wechsel betrieben werden: In fünf übereinander liegenden Stationen läuft die aktuelle Prüfung, während an den anderen fünf Stationen der Teilewechsel durch den Bediener erfolgen kann. Alle Schlauchaufnahmen auf der rechten Anlageseite befinden sich auf einem Schlitten, mit dessen manueller Verschiebung eine Anpassung an die jeweilige Schlauchlänge möglich ist.

Prüfkriterium ist der Druckabfall im Schlauch während einer voreingestellten Zeitspanne.

Die in Prüfung befindlichen Schläuche sind mit einer Schutzscheibe abgedeckt. Diese fährt nach Beendigung über die gerade neu bestückten Stationen und gibt so die geprüften Schläuche zur Entnahme frei. Bei n.i.O.-Teilen bleibt deren Hilfsfixierung geschlossen, so dass zunächst eine Quittierung des Bedieners zu erfolgen hat. Das Teil kann dann manuell entnommen und in einen Schacht für fehlerhafte Teile gelegt werden.

Aufgabenstellung und Ablauf

Nachfolgend wird ein Beispiel gezeigt für mechanische Komponenten, die für den Umbau eines Lenkungsprüfstands verwendet wurden. Prüfzweck war dabei, die Lenkung im Versuch unter realistischen Bedingungen zu testen. Sowohl die Lenkbewegung als auch die mechanische Belastung der Anlenkpunkte am Lenkgestänge werden durch Hydraulikzylinder simuliert. Auf diese Weise kann der Prüfling mit einem Fahrprofil belastet werden, welches die für das Lenkgestänge kritischen Situationen, wie etwa scharfes Bremsen bei starkem Lenkeinschlag, beinhaltet. Der jeweilige Prüfablauf ist variabel, so dass beispielsweise Prüfdauer und Belastungsintensität erst durch die kundenseitigen Anforderungen festgelegt werden.

Die gezeigten Teile wurden komplett im Hause FGB konstruiert und gefertigt. Ein entsprechender Maschinenpark, für die präzise Bearbeitung der großen und schweren Werkstücke, ist im Unternehmen vorhanden.

Aufgabenstellung und Ablauf

Mit dem hier beschriebenen Körperschallprüfmodul ist eine bestehende Anlage zur Funktionsprüfung von Bremskraftverstärkern erweitert worden. Bei Betätigung der Kolbenstange kann nun zusätzlich zum normalen Prüfablauf auch das Geräusch der Feder im Bremskraftverstärker aufgenommen werden.

Der Körperschallsensor befindet sich in einem federgedämpften Rahmen, welcher die Bewegung der vorhandenen Prüfstandmechanik für die Zustellung des Sensors nutzt. Nach dem Aufsetzen auf das Bauteil wird über die bestehende SPS das Start-Signal für die Geräuschprüfung ausgegeben. Das Ergebnis der Prüfung wird sowohl als Signal an die SPS zurückgegeben als auch direkt am Körperschallprüfmodul angezeigt. Das Geräusch der Feder wurde als zusätzliches Prüfkriterium in den bestehenden Ablauf integriert, wonach n.i.O-Teile keinen Kennzeichnungsstempel erhalten und aussortiert werden.

Aufgabenstellung und Ablauf

Die hier beschriebene Anlage montiert zwei Kleinteile zu einem Verbindungsclip. Dazu muss ein Kunststoffring (Teil 1) mit Innendurchmesser 6mm vollautomatisch auf die Clipachse (Teil 2) geschoben und in die vorgesehene Nut eingerastet werden.

Da das montierte Produkt als sicherheitsrelevante Baugruppe im Kraftfahrzeug eingestuft ist, sind besonders strenge Anforderungen an die Prozesssicherheit der Anlage zu stellen. Eine Bedienertätigkeit ist nur alle 90 Minuten erforderlich, um die Vibrationswendelförderer aufzufüllen. Ansonsten läuft die Anlage vollautomatisch ohne Bediener.

Die zu montierenden Teile werden als Schüttgut bereitgestellt. Vibrationswendelförderer vereinzeln und orientieren die Teile, bevor sie dem Rundtakttisch zugeführt werden. Dieser besteht aus fünf Stationen:

Zunächst wird die Clipachse zugeführt und in den jeweiligen Werkstückträger auf dem Rundtakttisch abgelegt. Anschließend folgen zwei Prüfstationen, in denen die relevanten Maße des Teils geprüft werden. Im nächsten Arbeitsgang wird die eigentliche Montage des Kunststoffrings durchgeführt. Danach erfolgt schließlich das Ausschleusen.

Aufgabenstellung und Ablauf

Bei dem hier vorgestellten Beispiel ist das Werkstück eine Kolbenstange für Bremskraftverstärker. Die Anlage dient dazu, diese Kolbenstange an einem Ende mit einem Druckstück zu verstemmen. Ziel ist es, eine spielfreie Verbindung zwischen dem Kugelkopf der Kolbenstange und dem Druckstück zu erzeugen, wobei eine Auslenkung von ±4° zueinander dennoch möglich sein muss.

Die Anlage ist als teilautomatisierter Arbeitsplatz konzipiert. Der Bediener legt zunächst das gefettete Druckstück in die entsprechende Aufnahme. Dann klemmt er die Kolbenstange in ihre Haltevorrichtung und schließt die Schutztür. Der weitere Ablauf erfolgt automatisch: Die Kolbenstange wird mit 2000N in die Bohrung des Druckstückes gepresst. Sobald die Teile anliegen, nullt sich die Messeinrichtung und speichert das erfasste Längenmaß als Endmaß, welches nach dem Verstemmvorgang zu erreichen ist. Nun wird die Kolbenstange leicht zurückgezogen. Aufgrund der am Kugelkopf entstehenden Kräfte während des nun laufenden Verstemmvorgangs wird die Kolbenstange wieder zurück in das Druckstück gezogen. Ist das zuvor bestimmte Endmaß erreicht, wird das Verstemmen gestoppt. Die Messeinrichtung führt dann nochmals eine Kontrollmessung durch, bevor sich die Schutztür öffnet und das Teil entnommen werden kann.

Sollte ein n.i.O.-Teil vorliegen, welches z.B. das korrekte Endmaß nicht aufweist, muss der Bediener zur Freigabe der Spanneinrichtung eine Quittiertaste betätigen.

Aufgabenstellung und Ablauf

An den beiden hier vorgestellten Handarbeitsplätzen findet die Endmontage und Funktionsüberprüfung von Lenksystemen statt. Dazu sind die Lenksysteme auf Paletten fixiert, mit denen sie per Hand von einem zum anderen Arbeitsplatz geschoben werden können.

An der ersten Station wird durch den Bediener eine Druckleitung an das Lenksystem geschraubt. Dies geschieht mit drehmomentüberwachten Handschraubern, die sich zur einfacheren Benutzung in Balance-Aufhängungen befinden. In gleicher Weise wird dann eine weitere Schraube an der Ölpumpeneinheit des Lenksystems fixiert. Der Bediener entspannt dann die Palette und schiebt sie in die Prüfstation.

Hier bekommt das Lenksystem zunächst seine Ölfüllung, indem der Bediener das Öl über ein Dosiermodul in den noch unverschlossenen Tank des Systems einfüllt. Danach verbindet er die Eingangswelle des Lenksystems mit der Kupplung des Prüfmotors und kann somit das angetriebene System einem Funktionstest unterziehen. Dabei werden die verschiedenen Lenkradeinschläge durch die Drehbewegung des Motors simuliert. Nach absolvierter Prüfung wird das Lenksystem wieder vom Antrieb getrennt und der Öltank mit einem Deckel verschlossen. Der Bediener löst anschließend die Fixierung des Teils auf der Palette und legt es entsprechend seines Prüfstatus ab. Die leere Palette wird von Hand wieder in die Vorgängerstation geschoben.