Mess- und Prüftechnik Sechs Freiheitsgrade

Gerade im Flugzeugbau können Maßungenauigkeiten enorme negative Folgen nach sich ziehen. Aus diesem Grund genießen die Themen Qualitätssicherung und...

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Gerade im Flugzeugbau können Maßungenauigkeiten enorme negative Folgen nach sich ziehen. Aus diesem Grund genießen die Themen Qualitätssicherung und Messtechnik in der Luft- und Raumfahrt allerhöchste Priorität – Airbus setzt daher alleine in seinem Werk Bremen sieben Laser Tracker-Systeme von Leica Geosystems ein. Durch den Einsatz der Tracker in Kombination mit der neuen T-Probe konnten die Bremer weitere erhebliche Einsparungen bei Zeit und Kosten erreichen.

Am Standort Bremen werden im Rahmen der Teamarbeit außer Einzelteilen für den deutschen Anteil der Flugzeuge auch alle für Airbus benötigten Landeklappen in der Strukturmontage gefertigt sowie für die Typen A330 und A340 die Tragwerke ausgerüstet. Anspruchsvolle Aufgaben, bei denen höchste Präzision gefordert ist. Um diese sicherzustellen, setzen die Bremer sieben Laser Tracker von Leica Geosystems ein.

Der Laser Tracker von Leica ist ein mobiles Koordinaten-Messsystem. Dank des eingebauten Laser-Interferometers können Messungen schnell und mit hoher Präzision durchgeführt werden. Ob Einzelpunkt- oder Oberflächenmessungen, der Laser Tracker kann mit einer einzigen Aufstellung Objekte in einem Messvolumen bis 80 m Durchmesser mit einer Genauigkeit von 610 ppm (µm/m) bei einer Messrate von bis zu 3000 Punkten in der Sekunde erfassen. Einsatzgebiete sind speziell der hochgenaue Werkzeugbau und die Geometrie-Prüfung in der Automobil- und Flugzeugbranche sowie in anderen Industrien. Periodische Überprüfungen, Wiederholungstests und weitere Aufgaben können automatisch mit Hilfe des integrierten Absolut-Distanzmessers durchgeführt werden.

Die Aufstellung des Laser Trackers ist flexibel und kann sich der Objektgröße oder den eingeschränkten Platzverhältnissen gut anpassen. Bei der Bewältigung der vielfältigen Aufgabenstellungen der Messtechnik spielen die Leica-Tracker eine wesentliche Rolle. So werden neue Fräsanlagen mit dem Tracker abgenommen und geprüft, in der Tragwerkausrüstung erfolgt die Justierung der Tracks und der Landeklappen bei den Longrange-Flugzeugen A330/A340 mit dem mobilen Messsystem. Die Tracker kommen auch bei der Inbetriebnahme und Freigabe der gesamten Fertigungsmittel und Maschinen zum Einsatz sowie in der Strukturmontage bei der Endprüfung aller in Bremen hergestellter Großbauteile und in der Einzelteilfertigung.

Ein aktuelles Anwendungsbeispiel stellen die Vorrichtungen für die innere Landeklappe der A320-Familie von Standardrumpfflugzeugen dar. Deren Produktion übernehmen die Bremer vom Werk Stade. Sie bauen die Vorrichtungen mit Hilfe der Leica-Tracker nicht nur auf, sondern nehmen sie mit diesen auch ab. Die Stückzahl an gefertigten inneren Landeklappen wird Schritt für Schritt übers Jahr hinweg hochgefahren, Ende 2005 läuft die Fertigung in Stade dann gänzlich aus.

Im Rahmen des Raumfahrtprogramms Ariane 5 wird zudem das Triebwerk der Oberstufe mit dem Laser Tracker eingemessen. Beim Phoenix, dem Raumgleiter, haben die Bremer am Modell bereits Konturenmessungen gemacht und die Landeklappen eingestellt. Geometrieprüfungen machen sie fast überall nur noch mit dem Laser Tracker. Die Messtechniker übernehmen quasi alle Anwendungsfälle und Messaufgaben am Standort Bremen, wobei häufig auch Fehler-Ursache-Ermittlungen das Anwendungsspektrum der Leica-Tracker ergänzen.

Um alle anfallenden Messaufgaben bestmöglich durchführen zu können, verfügen die Bremer über eine umfangreiche Palette an Equipment für ihre Laser Tracker. Dabei verfolgen die Messexperten die Strategie, jegliche Zusatzgeräte nur einmal zu kaufen, aber so zu adaptieren, dass sie bei allen verfügbaren Trackern einer Modellreihe genutzt werden können. Das jüngste Beispiel stellt die neu angeschaffte T-Probe, ein einzigartiger mobiler Mess- und Prüftaster („Walk around KMG“), dar, für die die Software und die Controller so aufgerüstet wurden, dass sie mit allen vier LTD800 am Standort eingesetzt werden können. Die Anschaffung der T-Probe erfolgte unter dem Hintergrund, Messungen damit noch schneller und kostengünstiger durchzuführen.

Bisher wurden zum Beispiel die Landeklappen durchgängig entweder von zwei Tracker-Standpunkten aus oder von einem Tracker-Standpunkt aus inklusive einer Drehung des Objektes vermessen. Ziel ist es jedoch, mit der T-Probe nur noch in einer Aufstellung zu arbeiten, was weitere zeitliche Vorteile bringt, weil das Handling der Klappe, der Aufbau und die Vorbereitung der Messung schneller erfolgen können. Außerdem werden der Rechenvorgang und die Auswertung einfacher und sicherer, weil keine Referenzpunkte einbezogen werden müssen. Zu überzeugen vermögen die Messsysteme auch durch ihren geringen Wartungsaufwand und ihre Stabilität. Zudem beeindrucken die Tracker die Messtechniker durch ihre leichte Bedienbarkeit. Dies ermöglicht insgesamt zwölf Mitarbeitern in Bremen die anfallenden Messaufgaben mit dem Tracker problemlos durchzuführen.

Außer den sieben Mitarbeitern aus der Messtechnik arbeiten auch noch fünf Mitarbeiter aus dem Fertigungsmittelbau mit dem Leica-Tracker. Diese sind von den Messtechnikern geschult worden, sodass sie beim Aufbau von Vorrichtungen in der Lage sind, selbstständig mit dem Tracker umzugehen. Die hergestellten Anlagen werden dann aber noch im Anschluss von den „Profis“ aus der Qualitätssicherung geprüft, abgenommen und freigegeben. Die Richtigkeit der Entscheidung für die Leica-Tracker bestätigen den Bremern auch die Airbus-Werke Varel und Stade, die ihnen gefolgt sind. Die vertrauensvolle Zusammenarbeit zwischen Airbus und Leica Geosystems dokumentiert zudem, dass Leica die Bremer in die Entwicklung von T-Probe und T-Cam frühzeitig eingebunden hat.