Prüf- und Testsysteme nach Maß für die Automobilindustrie

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SPEA GmbH Systeme f. professionelle Elektronik und Automation

Mechanik, Messtechnik, Aktuatoren, Regler und Software sollten modular sein

Grundsätzlich sollten die Mechanik, Messtechnik, Aktuatoren, Regler und Software modular sein. Bei dem entwickelten Prüfsystem gehören sie zu einem Baukasten mit vielen verfügbaren Komponenten. Das sichert Flexibilität und Anpassungsfähigkeit an verschiedene Modelltypen. Betriebs- und Messsicherheit sowie gleichbleibend genaue Messergebnisse sind grundlegend.

Prüfstand mit permanenterregtem Servomotor

Die Antwort der Entwickler ist ein Prüfstand, bei dem die Last durch einen permanenterregten Servomotor mit angebautem, spielarmem Planetengetriebe gebildet wird. Die Ansteuerung erfolgt über eine Profibus Kopplung.

Für die Messwerterfassung setzt Vogelsang & Benning ein externes PXI-Chassis von National Instruments ein, das eine flexible Plattform bietet. Die Steuerungssoftware ist auf Basis LabVIEW erstellt. Während des zyklisch gesteuerten Prüfablaufes liefert der Prüfstand alle Messgrößen über die Messdatenerfassung: Temperatur, Feuchtigkeit, Strom, Spannung, Reib- und Scheibenlast bei Auf- und Abfahrt, Anschlagkraft und Position.

Prüfsystem stellt die Messergebnisse grafisch dar

Pro Belastungszyklus schreibt das Prüfsystem an definierten Heberpositionen die ermittelten Messwerte mit, stellt sie grafisch auf dem Display dar und legt die Ergebnisse in einer Datei ab. Der Prüfstand erlaubt auch die Darstellung hochauflösender „Messfahrten“. Auf diese Weise erhalten die Entwickler des Auftraggebers neben den Aussagen aus den Langzeittests vor allem Informationen für die künftige Entwicklung und Qualitätsverbesserung der Rack-Lifts.

Prüfsystem für aktive Drehzahlsensoren

Ein anderes Beispiel für die Realisation einer individuellen Prüfeinrichtung ist der Prüfstand für aktive Drehzahlsensoren, die bei Vogelsang & Benning individuell für die Firma AB Elektronik entwickelt wurde. Intelligente elektronische Motorsteuerungen sind bei Automobilanwendungen inzwischen die Regel. Die Steuerung reagiert online auf die aktuellen Prozessdaten, die durch Sensoren im Motorraum aufgenommen werden. Bei der Drehzahlmessung liefern Sensoren die für die Motorsteuerung erforderliche elektrische Abbildung der Nockenwellenstellung. Diese aktiven Drehszahlsensoren beinhalten eine Elektronik, welche die Abstimmung des individuellen Sensorsystems auf dessen Applikation ermöglicht.

Kundenspezifisch angepasstes und in die Montagelinie integriertes System

Prüfsysteme für diese Elektronik müssen kundenspezifisch angepasst sowie in die Montagelinie integriert sein – bei objektiver und reproduzierbarer Dokumentation aller Ergebnisse. Integration in die Montagelinie, automatische Sensortyperkennung, Funktionsprüfung des Sensors, Programmierung und Kontrolle des Sensorausgangssignals als Funktion der Nockenwellenstellung – das sind Anforderungen, die an das Prüfsystem für aktive Drehzahlsensoren gestellt werden. Zudem muss die Prüfeinheit in bestehende Netzwerkarchitekturen integrierbar sein.

Auf stabilem Stahlgestell basierendes Prüfsystem

Das von Vogelsang & Benning für diese Anforderungen konzipierte Prüfsystem basiert auf einem stabilen Stahlgestell in Schweißkonstruktion mit integriertem Werkstückträger-Transferabschnitt und Hub-Positioniereinheit.

An diese Einheit sind Schaltanlage, SPS und Servosteuerung, Messwerterfassung sowie das Rechnersystem mit Hard- und Software adaptiert. Außerdem befinden sich hier die elektrische Kontaktierung, das Sensorprogrammiermodul und der servomotorische Impulsradantrieb mit hochgenauem Winkelaufnehmer. Auch das Handling zum automatischen Übersetzen der Teile zwischen Werkstückträger-Transferabschnitt, Prüfposition und dem Puffer für nicht in Ordnung befundene Teile befindet sich hier.

Mehrere Systeme als Gesamtanlage im Baukastenprinzip zusammenfassen

Auch dieses Prüfsystem ist komplett modular konzipiert, um mehrere Systeme als Gesamtanlage im Baukastenprinzip zusammenfassen zu können. Gemessen werden die Stromaufnahme im Ruhestrom, Haltezeit bei Unterbrechung der Spannungsversorgung, die Ausgangskapazität, Magnetfeldrichtung, die minimale und maximale Signalspannung, Messung der Schaltpunkte und Bestimmung des Winkelfehlers im statischen und dynamischen Modus. Alle Teile, welche die Püfung bestehen, werden automatisch etikettiert. Alle Ergebnisse können in Form einer Tabelle ausgedruckt werden.

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