Branchenfokus: Laser Tracker in der Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie war eine der ersten, die den Einsatz von laserbasierten, tragbaren Messgeräten einführte.
Und immer komplexere und anspruchsvollere Konstruktionen haben die Luft- und Raumfahrtunternehmen an der Spitze dieser Technologie gehalten. Klicken Sie hier, um mehr über die vielen Möglichkeiten zu lesen, wie Laser Tracker zum Standard für Messungen in der Luft- und Raumfahrtindustrie geworden sind.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie war ein früher Anwender der Laser Tracker-Technologie, und heute ist die Luft- und Raumfahrtindustrie der größte Nutzer von Laser Trackern. Der Flugzeugbau ist ein typisches Beispiel für das, was heute als großflächige Messanwendungen definiert wird, bei denen es um die 3D-Messung von großen Teilen und Baugruppen vor Ort geht.
Die heutige Rumpfstruktur eines modernen Düsenflugzeugs ist eine komplexe Baugruppe aus kreisförmigen Spanten, linearen Trägern und Außenhautpaneelen, wobei jede Strukturkomponente präzise gefertigt und genau montiert wird. Da die Flugzeuge in den letzten Jahrzehnten deutlich größer geworden sind und die Tendenz besteht, größere einteilige Teile zu konstruieren, um die Anzahl der Verbindungen zu reduzieren, ist der Bedarf an vor Ort Messungen in großem Maßstab gestiegen.
Ein typischer PKW besteht aus ca. 30.000 Bauteilen. Im Vergleich dazu umfasst eine Boeing 787 Dreamliner über 2,3 Millionen Teile, eine Boeing 777 3 Millionen Teile und die Boeing 747-8 6 Millionen Teile. Die dimensionale Messtechnik im Flugzeugbau ist das Herzstück fast aller Fertigungsaktivitäten, die die Einhaltung der Spezifikationen verwalten und sicherstellen.
Neben dem Einsatz von Laser Trackern zur Überprüfung der Maßhaltigkeit einzelner Komponenten und Unterbaugruppen wird der Laser Tracker auch zur Unterstützung der komplexen 3D-Ausrichtung und -Verifizierung vor dem Bohren und Befestigen großer kritischer Baugruppen, wie z. B. Rumpfsektionen, vor Ort eingesetzt.
Nachfolgend werden einige der vielen und vielfältigen Anwendungen hervorgehoben, die sich in der Luft- und Raumfahrtindustrie für Laser Tracker durchgesetzt haben. Zu den Vorteilen von Laser Trackern gehören Mobilität, einfache Bedienung, Konsistenz der Messdaten, Messfähigkeit im Nah- und Fernbereich und sofortige Rückmeldung der Messung, die Anpassungen in Echtzeit ermöglicht.
- Flügelausrichtung und -montage – Der Laser Tracker wird mit einer Flügelmontagevorrichtung verwendet. Die Tragfläche wird bei unterschiedlichen Temperaturen hergestellt, und die dynamische Skalierung des Trackers kann die Genauigkeit beibehalten und die thermische Ausdehnung kompensieren, während diese verschiedenen Teile ausgerichtet und montiert werden. Die thermische Ausdehnung ist eine der wichtigsten Überlegungen in der Luft- und Raumfahrtfertigung, da die bei unterschiedlichen Temperaturen bearbeiteten und gemessenen Teile für das fertige Produkt alle zueinander ausgerichtet werden müssen.
- Messungsunterstützte Montage – Für die anspruchsvollsten Toleranzen verwenden die Hersteller den Tracker oft zum “ Nachmessen“ der Messung. Bei diesem Prozess werden mit dem Tracker Löcher markiert, die leicht unterdimensioniert sind, geschnitten, neu gemessen und wieder geschnitten, um eine Überdimensionierung des Lochs und Materialverschwendung zu vermeiden.
- Vorrichtungen und Werkzeuginspektion – Jedes Stück ist handgefertigt, nicht produktionsgefüttert. Sie werden mit einer Eikastenstruktur hergestellt, die auf einer Presse stoßgeformt wird. Laser Tracker werden bei jedem Fertigungsschritt eingesetzt, mit Kontrollen während der Fertigungsinspektion (Tacc und vollverschweißt).
- Roboter-Tracking und adaptive Steuerung zur Sicherstellung einer exakten Positionierung – Roboter auf Linearschienen nieten beide Seiten des Rumpfes zusammen, und sie müssen genau aufeinander abgestimmt sein. Auch beim Epoxid- oder Heißkleben werden Roboter eingesetzt.
- Große Werkzeugmaschine, Ausrichtung, Justierung und Kalibrierung – Der Laser Tracker wird verwendet, um das Teil in der Maschine zu positionieren, um die Genauigkeit zu gewährleisten, auch wenn die Maschine nicht alle Merkmale auf einmal bearbeiten kann. Die Achsen der Maschine werden auf die Position des Teils in der Maschine eingestellt, wenn das Teil zu groß ist, um es in die richtige Position zu manipulieren. Der Laser Tracker kann auch verwendet werden, um eine 3D-Fehlerkartierung aller wichtigen Achsen der Maschine zu entwickeln.
Dimensionsvalidierung einzelner Komponenten und Baugruppen – Nach all diesen Schritten werden Tracker für die End-of-the-Line-Qualitätsvalidierung verwendet, eine abschließende Inspektion, eine „Go, no go“-Entscheidung, ob das Teil verwendbar ist, verfeinert werden muss oder außerhalb der Spezifikation liegt.
