Akustikprüfung Schrittmotoren und Komplettgeräte akustisch prüfen

Wie sich günstige Massenware inline zu 100 Prozent auf Funktion und Geräuschentwicklung testen lässt.

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Lenord, Bauer & Co. GmbH

SAB Bröckskes GmbH & Co KG

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

RTE Akustik + Prüftechnik GmbH

In vielen Bereichen der Technik wird ein modularer Aufbau bevorzugt. Das einzelne Bauteil bzw. einzusetzende Gerät kostet nicht viel, der fertige Komplettaufbau dagegen ist teuer. Fehlerhafte Bauteile müssen daher zu 100 Prozent im Vorfeld erkannt und ausgesondert werden. Eine Nachbesserung steht in keinem Verhältnis zum Preis des defekten Bauteiles.

Heute bietet sich auch für die Kontrolle billiger Massenartikel, die abgestimmte akustische Prüfung an. Diese Prüfungsmethode erlaubt z.B. bei Schrittmotoren in einem Durchgang sowohl den Aufbau der Einzelteile wie auch die Funktion der zusammengesetzten Teile in der Fertigungslinie zu kontrollieren. So erhält der Produzent die Sicherheit nur fehlerfreie Produkte auszuliefern, ohne in zeitaufwändige Stichprobeneinzeltests mit nur statistischer Aussage zu investieren.

Die Antriebseinheit Schrittmotor besteht aus wenigen hoch spezialisierten Komponenten. Aufgrund moderner Fertigungsmethoden sind sie jedoch selbst in High-End-Ausführung eine preiswerte Antriebsvariante. In Verbindung mit elektronischen Ansteuerungen erlauben sie präzise und sehr variable Messwerte anzuzeigen.

Genutzt werden solche Anzeigeinstrumente z.B. in Automobilen als Tacho-, Drehzahlmesser oder zur Tankanzeige. Die paragon AG als Spezialist für die Herzstücke der universell einsetzbaren Anzeigeinstrumente legt Wert auf eine 100 Prozent-Kontrolle aller produzierten Motoren. Als Partner für die Aufgabe der Serienprüfung holten die Antriebsspezialisten die Experten der akustischen Prüfung, RTE Akustik+Prüftechnik GmbH aus dem Pfinztal bei Karlsruhe mit ins Boot. Das Ergebnis dieser Zusammenarbeit kann sich sehen lassen: eine komplette Kontrolle aller Einheiten auf Geräusche parallel zu einer Funktionskontrolle.

Akustische Tests bewältigen unterschiedliche Prüfaufgaben

Akustische Tests können viele unterschiedliche Prüfaufgaben bewältigen. Praktisch jede mechanische und auch einige elektrische Aktionen erzeugen (Körper)Schall. Dabei ist der Schall sehr spezifisch, der Trick liegt im gezielten Ausfiltern und Auswerten der relevanten Schwingungen aus einer Fülle von Daten. Beherrscht man dies, so klingt ein den Vorgaben entsprechender Prüfling deutlich anders als ein fehlerhaftes Objekt.

Das Know-how beginnt schon mit dem Schwingungsaufnehmer: So können je nach Einsatzfall Mikrophone oder Körperschallsensoren die Schwingungen aufnehmen. Per Auswert-Software wird dann über spezielle Algorithmen gezielt nach bestimmten Fehlerbildern gefahndet.

Hintergrundgeräusche der Fertigung stören dabei meist nicht, daher ist oft kein speziell „abgedichteter“ Prüfraum nötig. Alle Maßnahmen müssen jedoch auf den ins Auge gefassten Prüfvorgang abgestimmt werden.

Bei der vorliegenden Schrittmotoranwendung sollte die Prüfung gleichzeitig mit dem Produktionsstart der neuen geräuscharmen Modelle beginnen, die Zeit war also knapp. Ziel der Tests war eine Betriebsgeräuschabsenkung der neuen Antriebsserie um 10 dBA und gleichzeitig die Qualität in Konstruktion und Produktion sicher zu stellen.

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