Wissen für Fabrikautomation

Reifen-Oberflächen-Prüfsystem
Abbildung Funktionsprinzip
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Funktionsprinzip
Vor der Prüfung wird der Reifen zunächst zwischen zwei Formteilen eingespannt, die der Form einer Felge entsprechen, und mit Luft befüllt. Dann wird der Reifen mit einem Handhabungssystem auf einen Drehtisch gesetzt. Die Positionierachsen mit der Messsensorik werden nun zum Reifen hin verfahren, bis die Sensoren alle drei Außenseiten der Reifenoberfläche im Blickfeld haben. Für die Messung wird der Reifen über eine Druckrolle angetrieben um 360° gedreht und mit einer Messrate von 256 kHz abgescannt.
Die Lasersensoren messen berührungslos im Lichtschnittverfahren zwischen Sensor und Objektoberflächen zweidimensionale Profile aus. Die Laserquelle, die Optiken und die CMOS-Matrixkamera des Sensors sind in einer Einheit zusammengefasst. Dort wird über eine Linienoptik ein Laserstrahl zu einer Linie aufgeweitet und auf die Messobjektoberfläche projiziert. Das diffus reflektierte Licht der Laserlinie wird über eine weitere Optik auf einer in einem bestimmten Winkel angeordneten CMOS-Matrixkamera abgebildet. Über den Verlauf der reflektierten Linie auf der Auswertematrix können nach dem Triangulationsprinzip die Abstände zur Oberfläche des Messobjekts berechnet werden. Alle Punkte der Linie werden synchron erfasst und anschließend im Controller ausgewertet. Neben der Abstandsinformation (Z-Achse) werden die Positionen von maximal 256 Punkten über die Breite der Laserlinie (X-Achse) in einem Profil berechnet und die Daten im zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystem ausgegeben. Durch die bekannte Drehgeschwindigkeit des Reifens bzw. über den Drehwinkel wird schließlich mit Hilfe der einzelnen Profile ein 3D-Datensatz errechnet.
Spezielle Auswertealgorithmen erlauben das Filtern von Daten und erkennt z. B. plastische Beschriftungen auf der Reifenoberfläche und blenden sie automatisch aus, da sie sonst als Oberflächendefekt erkannt werden könnten.