Prüfrechner zur Funktionsprüfung

Prüfrechner zur Funktionsprüfung

Definition

Als Prüfrechner werden universell verwendbare Systeme für die Funktionsprüfung überwiegend mechanischer Erzeugnisse bezeichnet. Synonym werden die Bezeichnungen Prüfcomputer und Prüfsteuerung verwendet. 
Wichtige Funktionen sind die dynamische Prüfung von Kraft- und Drehmomentverläufen, Leistungsmessungen, Prüfungen auf Leichtgängigkeit bzw. Reibung, die Messung von Betätigungskräften und Tastendruckpunkten sowie eine indirekte Montagekontrolle auf Vollständigkeit, richtigen Teilesitz und Beschädigungen. Im Mittelpunkt der Funktionsprüfung stehen bei Prüfrechnern dementsprechend Messungen von Kräften und Drehmomenten, Kraft-Weg-Verläufen und Drehmoment-Drehwinkel-Verläufen. Weitere mechanische Messgrößen sind Wege, Winkel, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen. Im Regelfall kommen ergänzende elektrische und verfahrenstechnische Messgrößen wie Drücke, Temperaturen und Füllstände hinzu. 
Wesentliche Bestandteile von Prüfrechnern sind eine Prüfablaufsteuerung, die Software zur Messwertverarbeitung, ein Auswerterechner sowie die Messdatenerfassung einschließlich I/O-Schnittstellen. Angeboten werden sowohl komplette Prüfsysteme mit Elektronik für Messdatenerfassung und Auswerterechner sowie anwenderkonfigurierbarer Software für Prüfablaufsteuerung und Messdatenauswertung als auch PC-basierte Prüfsoftware zur Kombination mit marktgängigen Komponenten der Messdatenerfassung.

 

Funktionsprinzip

Bei der Prüfung mechanischer Systeme, wie z. B. von Getrieben, werden meistens Elektromotoren zum Antrieb des Prüflings als Eingangsgröße sowie als simulierte Last jeweils über Messwellen mit Drehmoment- und Drehwinkelsensoren an den Prüfling angekoppelt. Die Elektromotoren werden vom Prüfrechner mit einem statischem Sollwert oder einem zeitlichen Verlauf angesteuert. 
Die Messung von Kräften und Drehmomenten erfolgt über Dehnmessstreifen (DMS) oder Piezosensoren. Hierzu verfügt die Messdatenerfassung der Prüfcomputer über spezielle Schnittstellen zur Signalerfassung, Konditionierung und Digitalisierung. Weg- und Winkelmessungen werden über unterschiedliche Schnittstellen vom Analogeingang bis zum Inkrementalgeber-Interface eingelesen. Aus den zeitlichen Signalverläufen ermittelt die Prüfsoftware die Messergebnisse für die zuvor festgelegten Prüfmerkmale. Hierbei kann es sich um einfache Schwellwerte oder Mittelwerte handeln, es können aber auch nach einer Fast Fourier Transformation (FFT) ganze Frequenzmuster verglichen werden. Aus dem Vergleich von gemessenen Werten und zulässigen Toleranzen der Prüfmerkmale wird der Prüfentscheid gefällt. 
Die Ansteuerung der Sollwertausgabe an Eingangsgrößen und Lasten, der Messwerterfassung, der Prüfmerkmalberechnung und der Prüfergebnisausgabe erfolgt durch die Prüfablaufsteuerung. Die Programmierung bzw. Prüfplanerstellung erfolgt bei anwenderkonfigurierbaren Prüfrechnern durch Konfiguration des Prüfablaufs, Zuordnung von Messmitteln zu Prüfmerkmalen sowie Parametrierung zulässiger Toleranzen.

 

Einsatzbereich

Prüfcomputer dienen zur Funktionsprüfung überwiegend mechanischer aber auch elektrischer, pneumatischer und hydraulischer Erzeugnisse. Sie eignen sich für komplexe Aufgaben der Funktionsprüfung bei geringen bis mittleren Messfrequenzen und sind insbesondere für die vergleichsweise aufwändige Messdatenerfassung und Verarbeitung von Kraft- und Drehmomentaufnehmern ausgelegt. 
Mit Prüfcomputern werden Maschinen und Maschinenkomponenten auf ihre mechanische Funktion geprüft. Typische Erzeugnisse sind Verbrennungsmotoren, Getriebe, Lenkungen, Automobil-Verstellsysteme wie Sitzverstellungen oder Schiebedächer, Betätigungssysteme wie Getriebe-Schaltungen oder Pedalbaugruppen sowie Fahrwerksteile wie Federbeine und Fahrwerksdämpfer. Leichtgängigkeitsprüfungen dienen der Funktionsprüfung z. B. von Wälzlagern, Linearführungen und Nockenfolgeelementen. Typische Anwenderbranchen sind die Automobil- und Automobilzulieferindustrie.

Herstellerverzeichnis: Prüfrechner zur Funktionsprüfung

 ETL Prüftechnik GmbH, Korntal - Münchingen, Deutschland
 Hottinger Baldwin Messtechnik GbmH, Darmstadt, Deutschland
 MICRO-EPSILON MESSTECHNIK GmbH & Co. KG, Ortenburg, Deutschland
 National Instruments Germany GmbH, München, Deutschland
 Quintest Elektronik GmbH, Kirchheim/Teck, Deutschland
 SMART ELECTRONIC DEVELOPMENT GmbH, Stuttgart, Deutschland
 SPS electronic GmbH, Schwäbisch Hall, Deutschland
 STAHL GmbH, Crailsheim, Deutschland
 Vogelsang & Benning Prozeßdatentechnik GmbH, Bochum, Deutschland