Schwingungsmessung mit Laser-Scanning-Vibrometrie
Der Roboter misst am besten
Die Laser-Scanning-Vibrometrie hat sich als berührungsloses Verfahren zur Messung von Schwingungen in vielen Anwendungsbereichen bewährt: von der Fahrzeugtechnik über den Maschinenbau bis hin zur Consumer-Elektronik. Wer kein eigenes Testlabor betreibt, kann die Schwingungsmessung extern durchführen lassen – z.B. in einer der leistungsfähigsten Vibrometrie-Anlagen mit auf Linearachsen verfahrbaren Robotern.
Bild: TeDo Verlag GmbH
Das Equipment für professionelle Laser-Scanning-Vibrometrie hat seinen Preis, dazu muss Platz für einen Testraum vorhanden sein und entsprechend geschultes Fachpersonal. Nicht nur für kleinere Unternehmen kann es sich daher lohnen, Schwingungsprüfungen auszulagern.
Messlabor mit Akustikhalle
Eine gute Alternative zum eignen Prüfraum bietet die Firma Polytec mit dem Robo-Vib-Center. Hinter diesem Namen verbirgt sich ein Messlabor mit komplett ausgestatteter Akustikhalle und der zurzeit wohl weltweit leistungsfähigsten Anlage zur vollautomatischen Schwingungsmessung. Das Testcenter hat zwei, auf Linearachsen verfahrbare Roboter, die jeweils mit einem 3D-Scanning-Vibrometer ausgestattet sind. Je nach Bedarf überprüft das System entweder kleine Objekte wie Baugruppen oder Komponenten oder – dank Hebebühne und Deckenkran – auch große Prüflinge wie komplette Fahrzeuge von allen Seiten schnell und genau. Die Roboterprogramme automatisieren wiederkehrende Messungen, was Zeit und Kosten spart, außerdem werden Messungen jederzeit reproduzierbar. Einen typischen Testablauf z.B. für eine Fahrzeugkarosserie kann man sich dann folgendermaßen vorstellen: Nach der Platzierung des Prüflings im Testraum sowie der exakten Ausrichtung werden die Referenzpunkten am Messobjekt abgeglichen und die Roboterpositionen entsprechend eingelernt. Der eigentliche Testzyklus läuft dann vollautomatisch ab. Die Laserabtastköpfe vermessen die Positionen, die im Prüfprogramm festgelegt sind. Bei dem Karosseriebeispiel sind das knapp 1.100 Messpunkte, also weit mehr als sich bei konventionellen Tests mit geklebten Beschleunigungssensoren realisieren lassen. Beaufsichtigen muss man die Testphase nicht, sie kann also außerhalb der Geschäftszeiten laufen. Danach stehen die Testdaten zur Ansicht und Analyse bereit; die sequenziell gemessenen Schwingungsdaten lassen sich direkt in die Modalanalyse-Software exportieren und beliebig weiterverarbeiten, z.B. um den Prototypen oder die Simulationsmodelle anhand einer soliden Datenbasis zu verbessern.
Vorteile auch bei Serienmessungen
Die Praxis zeigt, dass sich die Testdauer inklusive Vorbereitung mit RoboVib um bis zu 90 Prozent verkürzen lässt. Diesen Vorteil kann man natürlich auch bei Serienmessungen nutzen, die als Vorbereitung für spätere Qualitätsmessungen gebraucht werden. Staubsauger oder andere Weißware-Artikel liefern dafür typische Beispiele. RoboVib kann damit in vielen Bereichen bei der effizienten Lösung von Schwingungsproblemen und bei der Validierung von strukturdynamischen Simulationen entscheidend helfen, im Fahrzeug-, Flugzeug- und Maschinenbau ebenso wie in der Mikrosystem- und Datentechnik sowie ganz allgemein in der Qualitäts- und Produktionskontrolle.
