Geräusch- und Funktionsprüfung

Prüfsoftware
SONIC|TC.NVH


Die Sicherstellung der Produktqualität und die Geräuschüberwachung an Komponenten bestimmen heutzutage die Fertigungsstrategie. Die Prüfergebnisse müssen dokumentiert werden und rückverfolgbar sein. Die Nachauswertung von Messdaten ist die Basis für eine kontinuierliche Prozessverbesserung.

Akustische Prüftechnik ermöglicht eine schnelle und objektive Prüfung von Produkten und Komponenten. Die Analyse von Geräuschen und Schwingungen dient der Funktionsüberwachung und erlaubt eine direkte Aussage über die Fertigungs- und Produktqualität. Hierzu wird Luft- oder Körperschall während der Funktion aufgenommen, ausgewertet und als IO/NIO bewertet.

Das Prüfsystem SonicTC wurde zur Geräusch- und Funktionsprüfung in der Serienfertigung entwickelt. Neben akustischen Signalen können auch alle weiteren physikalischen Größen gemessen und ausgewertet werden (z.B. Strom, Spannung, Temperatur etc.). Dabei zeichnet sich die Software durch ihre zukunftssichere Architektur, eine offene Prüfablaufsteuerung und ihre intuitive Bedienung aus. RTE bietet die Prüfsystemsoftware SonicTC zusammen mit unterschiedlichen Prozess-Schnittstellen zur Integration an.

Für Industrie 4.0 Zielsetzungen ist es notwendig, dass Fertigungsanlagen und Prüfsysteme untereinander Daten austauschen und diese auswerten können. Zudem ist eine zentrale Überwachung und Steuerung der Systeme gewünscht. Genau dafür wurde das Prüfsystem SonicTC entwickelt. Es bietet die Möglichkeit zur Kommunikation mit übergeordneten Systemen und ist einfach in Fertigungsmanagementsysteme (MES) zu integrieren.

Nutzen und Verfahren des Prüfsystems

SonicTC® zeichnet sich aus durch

  • zukunftssichere Software-Technologien
  • skalierbar vom Einzelplatz bis zum verteilten System
  • dezentral messen – zentral auswerten
  • Anbindung / Verwaltung über einen Prüfleitstand (Test Control Center)
  • Vorbereitung der Server-Client-Anbindung
  • flexible Oberflächengestaltung
  • offene Prüfablaufsteuerung

Funktion

  • Messgrößen Input (Luftschall, Körperschall, physikalische Größen)
  • Große Auswahl von Messanalyse Verfahren
  • Grafisch unterstützte / offene Parametrierung
  • Anwenderspezifische Oberflächengestaltung
  • Produktverfolgbarkeit
  • Automatischer Produktwechsel
  • Datenmanagement (SQL Server)
  • Variablenüberwachung
  • Parallele Prüfungen
  • Zentrale/dezentrale Datenspeicherung
  • Separate Datenbanken (Prüfablauf, Messergebnisse)
  • Änderungsverfolgung

Module

  • Kalibrierung
  • Benutzerrechte Verwaltung
  • Fremdsprachen
  • Statistikprogramm
  • Nachauswertung/Simulation
  • Online Mithörfunktion
  • Client/Server
  • Vordefinierte Prozessschnittstellen

Verfahren für die Signalvorbereitung

Folgende Verfahren sind in SonicTC implementiert:

  • Frei definierbare Bandfilter
  • Hochpass, Tiefpass Filter
  • Bandsperre
  • Zuschnitt
  • Statische Positionen
  • Amplituden Triggerung
  • FFT-Spektrum
  • DFT-Spektrum
  • Modulationsspektrum (Modulationsanalyse)
  • Ordnungsanalyse
  • Cepstrum (real, komplex)

Folgende Verfahren sind für die Analyse im Zeitbereich in SonicTC implementiert:

  • Min-, Max-, Mittelwert
  • RMS (Effektivwert, quadratischer Mittelwert)
  • Crestfaktor
  • Kurtosis
  • Summen-Wert
  • Spitze-Spitze-Wert
  • Peakcounter
  • Klirrfaktor
  • Welligkeit
  • Optional: Weg/Zeit Auswertung

Folgende Verfahren sind für die Analyse im Frequenzbereich in SonicTC implementiert:

  • Summenpegel
  • Minpegel, Maxpegel
  • Mittelwertpegel
  • Grenzkurvenspektrum

Folgende Verfahren sind für die Analyse in der Psychoakustik in SonicTC implementiert:

  • Lautheit
  • Schärfe
  • Rauhigkeit
  • Schiefe

  • Elektromotoren
  • Pumpen
  • Getriebe
  • Turbinen
  • Gebläse
  • Versteller
  • Rotoren
  • etc.

  • Automobilindustrie
  • Medizintechnik
  • Haushaltstechnik
  • Industrietechnik
  • Luftfahrttechnik
  • Maschinenbau

Akustische Materialprüfung

Prüfsoftware
SONIC|TC.AT


Die Anforderungen an Qualitätssicherung und Prozessoptimierung steigen stetig. Damit gewinnt auch die objektive Prüftechnik immer mehr an Bedeutung. Die akustische Prüftechnik kommt heute in allen Bereichen zum Einsatz, wo anhand von Schwingungen und Geräuschen (Klängen) Produkte zerstörungsfrei geprüft werden müssen. Insbesondere zur Prüfung von Materialfestigkeiten, Gefügestrukturen, Verbindungsgüte, Rissen und vielem mehr. Oberflächenfehler können nicht detektiert werden.

Die akustische Prüftechnik bietet mit kurzer Prüf- und Auswertezeit eine sehr gute Möglichkeit, Bauteile in der Serienfertigung zu überwachen. Auch eine Kombination mit anderen Prüfmethoden ist möglich und in manchen Fällen sinnvoll. Durch statistische Auswertung der Prüfdaten ist zudem eine kontinuierliche Prozessüberwachung möglich.

Die akustische Resonanzanalyse nutzt den physikalischen Effekt, dass ein Körper (Bauteil) nach einer geeigneten Schwingungsanregung in seinen typischen Eigenfrequenzen schwingt (spezifischer „Schwingungsabdruck“). Die Eigenfrequenzen sind bestimmt durch Geometrie- und Materialeigenschaften. Die akustische Materialprüfung nutzt genau diesen Effekt, um Veränderungen am Bauteil zu detektieren.

Die akustische Materialprüfung ist ein vergleichendes Verfahren. Es müssen daher immer vorklassifizierte Bauteile zur Verfügung stehen, um die Charakterisierung von guten und fehlerhaften Bauteilen im Prüfsystem festzulegen bzw. einzulernen. Gemessen und überwacht werden die Abweichungen im Zeitsignal oder im Frequenzspektrum.
Schwingungen und Vibrationen können mittels Luftschall oder Körperschall erfasst werden.

SonicTC.AT wurde speziell für die umweltfreundliche und zerstörungsfreie 100 % Prüfung von Produkten nach dem akustischen Resonanzanalyse-Verfahren (Klangprüfung) entwickelt. Die zuverlässige Beurteilung von Zeitsignalen, Frequenzspektren und Schwingungsmoden, erfolgt über den Vergleich mit eingelernten Gut- oder Schlecht-Mustern. 


Die akustische Prüftechnik bietet mit kurzer Prüf- und Auswertezeit eine sehr gute Möglichkeit Bauteile in der Serienfertigung zu überwachen. Auch eine Kombination mit anderen Prüfmethoden ist möglich und in manchen Fällen sinnvoll. Durch statistische Auswertung der Prüfdaten ist zudem eine kontinuierliche Prozessüberwachung möglich.

Durch mehrfach Anregung und mehrfach Sensoren, werden alle Eigenschwingungen des Bauteils in einem Prüfvorgang angeregt und erfasst. Es wird somit das Bauteil in seiner gesamten Materialstruktur und Geometrie vermessen

NUTZEN UND VERAUSSETZUNG FÜR DIE AKUSTISCHE MATERIALPRÜFUNG

  • Flexible Integration der Prüftechnik in den automatischen Fertigungsprozess.
  • Prüfung von verschiedenen Produkttypen über ein System.
  • Automatischer Prüfablauf mit einer Qualitätsbewertung innerhalb ca. 1 Sekunde.
  • Kompensation von störenden Einflüssen (Dimensions-, Temperatur-, Masse- oder Altersschwankungen). Hierdurch wird die Trennschärfe erhöht und die Erkennung von kleineren Fehlern ermöglicht.
  • Einfache Bedienung für verschiedene Anwenderlevel.
  • Systemgestütztes Einlernen von Gut- u. Fehlteilen
  • Umfassende Nachauswertung: Mit Hilfe der Nachauswertung können Merkmale ergänzt, verändert und validiert werden.
  • Prüfsystem für Fertigung und Labor: Das gleiche System ist in der Fertigung und der Entwicklung einsetzbar. Prüfabläufe und Prüfmerkmale sowie Messarchive können ausgetauscht werden.

  • Prüfung der Gefügestruktur, Nodularität oder Härte
  • Rissprüfung
  • Material- oder Verwechslungsprüfung
  • Gewichts- und Dimensionsüberwachung
  • Eigenfrequenzvermessung
  • Überwachung von Fügeprozessen und Teileverbindungen

  1. Die Bauteile müssen grundsätzlich anregbar und ausreichend schwingfähig sein.
  2. Die zu überwachenden Fehler müssen eine
akustische Relevanz haben und zu klaren,
interpretierbaren Veränderungen führen.
  3. Der Fertigungsprozess sollte eine gute Prozess-
stabilität (geringe Toleranz) haben.
  4. Im Vorfeld müssen Machbarkeitsstudien zur Prüfaufgabe durchgeführt werden.

Wichtig: Auffindbare Defektgrößen sind abhängig von
der Prozessstabilität und der erlaubten Bauteiltoleranz.

  • Bedienerführung (Menu und Bild gestützt)
  • Datenerfassung und Auswertung, auch von zusätzlichen Prozessvariablen
  • Flexible Benutzerverwaltung
  • Q-Das- Datenschnittstelle
  • Kompensationsmodule (z.B. für Temperatur, Gewicht, Alterung)
  • Güte-/ Dämpfungsmessung
  • Statistik z.B. für Prozessüberwachung
  • Sprachmodule für Bedienoberfläche und Onlinehilfe
  • Kalibrierung
  • Nachauswertung

  1. Frequenzpegelliste
  2. Frequenzposition/Frequenzpegel/ Frequenzdämpfung
  3. Frequenzband
  4. Frequenzaufspaltung
  5. Frequenzabstand und andere Berechnungsfunktionen
  6. Multilinienerkennung
  7. Mustermerkmale
  8. Dämpfung und Gütemerkmal von Schwingungsmoden (spezielles RTE-Verfahren)

Akustische Prozessüberwachung

Sonic|TC.DSP


Diagnoseelektronik mit DIO und PROFINET-Schnittstelle für Schwingungssensoren

Geräusche und Schwingungen sind schnell veränderliche Signale, die den Zustand eines Prozesses beschreiben. Für eine schritthaltende Erfassung und Bewertung zur

  • Schadensfrüherkennung in der Maschinenüberwachung
  • Üerwachung Fügeprozesse z. B. einer Steckermontage, Kupplungen etc.
  • Geräusch- und Schwingungsprüfung an Fertigungsstationen mit Hilfe schneller Signalanalyse
  • Einpressüberwachung
  • Werkzeug- und Maschinenverschleiß

Für die akustische Prozessüberwachung sind standardisierte Geräte und Programme von hoher Zuverlässigkeit erforderlich, die in rauer Industrieumgebung einsetzbar sind. SonicTC.DSP ist dabei ein preisgünstiges und zugleich leistungsfähiges und robustes Signalverarbeitungssystem für die einfache akustische Prozessüberwachung.

 

Nutzen
  • Reduzierung von Fehlerkosten
  • Vermeidung von Stillstandszeiten an Ihren Maschinen und erhöht so die Produktivität
  • Pünktliche Wartung, Vermeidung Werkzeugverschleiß
  • Einfache Integration in Produktionsanlage

Software Entwicklung und Service

Sonic|TC Service


Die Prüfsoftware SonicTC bietet dem Anwender ein breites Spektrum an flexiblen Einsatzmöglichkeiten und vor allem eine vielfältige Auswahl an Bewertungsverfahren im Zusammenspiel mit den ausgeklügelten Kompensationsmethoden.

SonicTC lässt sich einfach und schnell in jede automatisierte Anlage implementieren dank der standardisierten und vorbereiteten SPS Schnittstellen.
Sollte für Ihre Anwendung etwas noch nicht von SonicTC abgedeckt werden oder Sie haben eine sehr produkt- oder prozessspezifische Anwendung, dann sprechen Sie mit uns. Wir können vieles schnell und einfach in SonicTC adaptieren und realisieren.

Unsere Experten stehen Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Verfügung. Rufen Sie uns am besten gleich an.

RTE Akustik + Prüftechnik
Telefon: +49 (0) 721 94650-30
E-Mail: sales@rte.de