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News - Baugruppen- und System-Test

Akustikanalyse im Automobilbau und End-of-Line-Test

21. November 2013 - GÖPEL electronic hat seine Lösungen zur Akustikanalyse um zwei aktualisierte Modelle erweitert, CARoLine und SoundChecker. Beim SoundChecker handelt es sich um ein preisgünstiges, mobiles Körperschall-Analysesystem in Form einer Kompaktbox, welches parallel die Signale von bis zu 4 Messaufnehmern erfassen kann. Das Akustikanalysesystem CARoLine wurde dagegen für den Einsatz in automatisierten Fertigungslinien entwickelt.

Die Abtastrate von SoundChecker beträgt 51,2 kS/s. Das Gerät wird über USB mit dem Host-PC verbunden, auf dem die Bedien- und Auswertesoftware installiert ist. Die notwendigen Funktionsaufrufe zur Einbindung der Akustikanalyse in komplexe Funktionstestumgebungen bzw. Anwenderprogramme werden von einer Windows-DLL zur Verfügung gestellt. Alternativ ist auch eine LabVIEW-Bibliothek mit entsprechenden VIs verfügbar.

SoundChecker führt eine Analyse des Frequenzspektrums durch, wobei der zu untersuchende Frequenzbereich in drei individuell definierbare Teilspektren untergliedert werden kann, in denen jeweils die akustische Leistung ermittelt und auf die Einhaltung einer ebenfalls parametrierbaren Obergrenze abgetastet wird. Ein weiterer zur Verfügung stehender Auswertemodus ist die Terzanalyse, bei welcher die aufgezeichneten Geräusche entsprechend dem menschlichen Hörverhalten analysiert werden. Damit ist eine Beurteilung möglich, in wie weit Geräusche, die beim Betrieb einer Komponente im Fahrzeug auftreten, von den Fahrzeuginsassen als störend empfunden werden.

Einen gegenüber SoundChecker wesentlich erweiterten Funktionsumfang und höhere Performance weist das Akustikanalysesystem CARoLine auf, welches für den Einsatz in automatisierten Fertigungslinien entwickelt wurde. Es verfügt standardmäßig über eine SPS-Anbindung für das Anlagenumfeld, die im einfachen Fall über eine serielle Schnittstelle oder über eine Netzwerkverbindung mit TCP/IP-Protokoll realisiert werden kann. CARoLine kann mit bis zu 4 Messkassetten bestückt werden, die neben dem Signalverlauf des Körperschallsensors weitere prüflingsspezifische Kennwerte erfassen können. Dazu gehören beispielsweise Hallimpulse oder Wegsignale, mit deren Hilfe ein auftretendes Frequenzspektrum exakt einer bestimmten Position der zu prüfenden Antriebskomponente zugeordnet werden kann, oder aber das sogenannte Strom-Ripple, aus dem sich die Drehzahl des Antriebsmotors ermitteln lässt. Dem Anwender steht eine umfangreiche Bibliothek an Filtercharakteristika und mathematischen Operationen zur Verfügung, mit deren Hilfe er eigene Auswertealgorithmen wie z.B. die Ermittlung von Crestfaktoren erstellen kann. Zum Spektrum wichtiger Auswertefunktionen gehören auch die Ordnungsanalyse an elektromotorisch angetriebenen Baugruppen sowie die Modulationsanalyse, welche die Amplitudenschwankung der erfassten Frequenzanteile bewertet. CARoLine bietet außerdem eine Grenzwertanalyse über positionsbezogen definierbare Hüllkurven an. Die Ergebnisse der Auswertung aufgezeichneter Akustikspektren können einer Klassifizierung im Wertebereich 1…20 unterzogen werden. Im End-of-Line-Test mechatronischer Baugruppen wird aus dem Ergebnis der Klassifizierung das Pass-/Fail-Ergebnis abgeleitet.

Die akustische Analyse liefert im Automobilbereich sehr aussagekräftige Ergebnisse bezüglich der Funktionssicherheit und Verarbeitungsqualität elektromechanischer Antriebe und mechatronischer Baugruppen. Dabei werden nicht nur offensichtliche Störgeräusche wie Quietschen oder Klappern erkannt und ausgewertet, die im Fahrzeug sehr schnell zu Kundenreklamationen und zum Imageverlust der Automobilmarke führen würden. Auch für das menschliche Ohr nicht wahrnehmbare Vibrationen werden registriert, welche im End-of-Line-Test von Fahrzeugkomponenten fehlerhafte Baugruppen erkennen lassen.

www.goepel.com/



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