Laserbasierte Messtechnik optimiert Flugzeugfertigung

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Ausgehend von diesen Referenzpunkten kann nun beispielsweise ein Flugzeugflügel, der aus Tausenden von Einzelteilen besteht, exakt zusammengefügt und an den entscheidenden Stellen auf Übereinstimmung mit den CAD-Daten geprüft werden.

Laser-Tracker schafft Messdistanzen bis 60 m

Bei diesen Messungen spielt ein Laser-Tracker seine Fähigkeiten aus, auch große Bauteile schnell und vor allen Dingen hochgenau messen zu können. Mit Messdistanzen bis 60 m eignet er sich auch für die Rumpf- und Flügelmontagen großer Flugzeuge.

Durch die flexiblen Montage- und Aufstellmöglichkeiten des Laser-Trackers können auch schwer zugängliche Punkte effektiv gemessen werden. Messtechnisch bedeutet dieses einen nicht unerheblichen Mehraufwand. Ohne die neue, laserbasierte Messtechnik war für das Schweizer Unternehmen der reale Abgleich dieser Varianten mit den CAD-Daten nur mit Koordinatenmessmaschinen oder sehr aufwendig mit Theodoliten-Messsystemen möglich.

Komplexität der Vorrichtungen fordert Messtechnik heraus

Unmittelbar nachdem der Laserstrahl auf die reflektierenden Spiegel der Messkugel fällt, wird die XYZ-Position des Reflektors berechnet und angezeigt. Ein Laser-Tracker realisiert die Abweichungen des Messpunktes vom CAD-Modell in Echtzeit – Voraussetzung für einen effizienten und maßgenauen Zusammenbau.

Doch nicht immer stellt allein die Größe einer Vorrichtung die Fertigung vor Probleme – häufig ist auch ihre Komplexität eine messtechnische Herausforderung. Nur über eine große Anzahl von Messpunkten an der Vorrichtung kann Pilatus gewährleisten, dass das produzierte Cockpit genau den Spezifikationen der Konstruktionspläne entspricht.

Bohrungen nehmen Nester für Laserreflektor auf

So verfügen diese Vorrichtungen über Tooling Holes (Bohrungen), welche die Nester für den Laserreflektor (SMR) des Trackers aufnehmen. Die Nester sind magnetisch und erlauben zudem die Über-Kopf-Montage.

Der Messvorgang kann mittels einer Fernbedienung ausgelöst und durch eine einzelne Person ausgeführt werden. Jeder Messzyklus benötigt nur unwesentlich mehr Zeit als die wenigen Sekunden, in denen der Messpunkt mit dem Sensor erreicht wird. Der Messaufwand verringert sich dadurch erheblich – Messungen, für die zuvor Tage benötigt wurden, lassen sich nun in wenigen Stunden erledigen.

Das Bohren von Löchern wird allgemein nicht als eine Herausforderung oder gar als zeitkritische Aufgabe verstanden, sofern man einmal vom Ölbusiness absieht. Im Flugzeugbau ist es allerdings von entscheidender Bedeutung.

Laser-Tracker erlaubt positionsgenaues Bohren mit CNC-Maschinen

Nicht nur, dass beim Bau eines Luftfahrzeugs leicht eine sechsstellige Anzahl von Bohrungen zusammenkommt; ausschlaggebend ist ihre exakte Positionierung, denn die Bohrlöcher nehmen die Nieten auf, mit denen die Flugzeughülle aus Aluminium an das Gerippe (Stringer und Spanten) genietet wird. In der Vergangenheit konnten die Bohrungen erst ausgeführt werden, nachdem die Außenhaut auf das Gerippe gelegt worden war – erst dann war die genaue Lage der Bohrungen bekannt. Dieser Fertigungsprozess war extrem zeitaufwendig sowie kompliziert und musste von innen nach außen ausgeführt werden.

Die Lasermesstechnik erlaubt nun ein anderes, weitaus zeitsparenderes Vorgehen: Mit dem Laser-Tracker lässt sich jede Koordinate aus dem CAD-System auf die Vorrichtung übertragen. Dieses führt dazu, dass schon bei der Fertigung der Außenhaut alle Löcher positionsgenau auf CNC-Maschinen gebohrt werden können.

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