Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Kurzbeschreibung

Die Verwendung realer Messdaten von Bauteilen beim virtuellen Zusammenbau führt wegen Abweichungen zwischen Soll- und Ist-Geometrie nach dem Stand der Technik zu einer Unsicherheit. Bei der Kombination mehrerer Bauteile mit entsprechenden geometrischen Merkmalen bzw. Abweichungen von den Soll-Geometrien, kumulieren sich die Unsicherheiten der einzelnen Bauteile für das gefügte Werkstück.

Werden zwei Ausgleichsebenen beispielsweise als Best Fit-Ebenen approximiert und diese aufeinander registriert, würden sich beide Werkstücke durchdringen. Bei der Verwendung von Tangential-Ebenen würde der Abstand zwischen beiden Bauteilen gegebenenfalls das Doppelte der einzelnen Formabweichungen betragen.

In der GeoFit-Software wird beim virtuellen Zusammenbau der physikalische Kontakt zwischen den Werkstücken nachgestellt, sodass die oben beschriebenen Fehler der Bezugsbildung vermieden werden. Im Rahmen des vom Januar 2021 bis Juli 2023 finanzierten Projektes wurden Algorithmen für den virtuellen Zusammenbau von 3D-Messdaten entwickelt und am Beispiel des Metamodells der Auslesepaarung validiert. Bei der Auslesepaarung werden Bauteile eines Zusammenbaus so kombiniert, dass eine bestmögliche Qualität unter Einhaltung festgelegter Toleranzen erzielt wird. Durch die durchgängige Nutzung der Messdaten können virtuelle Funktionsprototypen und anhand der Kenntnis der Kontaktposition mit ihren lokalen Formabweichungen präzisere Qualitäts-Metamodelle aufgebaut werden.

Förderhinweis: 

Das IGF-Vorhaben 21759 N der Forschungsgemeinschaft Qualität e.V. (FQS) wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der  industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Der Schlussbericht kann über das Fraunhofer IPA (siehe Kontakt) oder über die FQS (infofqs@dgq.de) bezogen werden.