Punktgenaue Ortsbestimmung bringt Klarheit im Fertigungsprozess

15.7.2019

© Fraunhofer IZM / Volker Mai

Mobiler Transponder zur Lokalisierung von Werkzeug in einer Industrieumgebung.

Ob eine Schraubverbindung hält, hängt von den unterschiedlichsten Faktoren ab. Bei einer Bohrmaschine beispielsweise sind Winkel und Drehmoment des Schraubers entscheidend. Das gilt auch für sicherheitsrelevante Verbindungen – zum Beispiel in der Autoindustrie. Das Ende 2018 abgeschlossene Projekt »NaLoSysPro«, an dem auch das Fraunhofer IZM beteiligt war, zielte darauf ab, manuell gefertigte Schraubverbindungen sicherer zu gestalten.

NaLoSysPro (Nahfeldlokalisierung von Systemen in Produktionslinien) hilft, die genaue Position des Schraubwerkzeuges am Handarbeitsplatz zu bestimmen. Die ermittelten Positionsdaten werden mit verschraubungsrelevanten Parametern, beispielsweise dem Drehmoment, in einer Datenbank abgelegt. Jeder Montageschritt hat dann einen kompletten Datensatz, anhand dessen Schraubprozesse evaluiert und Prozessabweichungen zurückverfolgt werden können. Möglich wird dies durch vier fest installierte Radar-Stationen und einen mobilen Transponder am Schraubwerkzeug. Der Transponder sendet Signale an die festen Einheiten, diese berechnen mithilfe von Algorithmen seine Position. Entwickelt und aufgebaut wurde der miniaturisierte Transponder vom Fraunhofer IZM. Bei der Entwicklung im Institut wurde zum Beispiel die Bumping-Technologie für Einzelchips genutzt. Hierbei handelt es sich um eine seltene Nischentechnologie, die speziell bei Forschungs- und Entwicklungsprojekten, in denen ganze Silizumwafer zu teuer oder nicht verfügbar sind, helfen kann. Darüber hinaus konnten Erfahrungen im Bereich der Transpondertechnologie und der Antennenintegration für Radaranwendungen gesammelt und eingebracht werden.