RoboVib – laserowy system pomiaru drgań 3D z zastosowaniem robota przemysłowego

Przedsiębiorstwo Polytec opracowało rewolucyjny, w pełni zautomatyzowany, wysokowydajny system wibrometryczny 3D – RoboVib. Zbiera on trójwymiarowe dane dotyczące drgań złożonych struktur szybciej i z dużo wyższą gęstością punktów pomiarowych niż odbywa się to w konwencjonalnych metodach z użyciem akcelerometru.

Strukturalna Stacja Testowa RoboVib jest oparta na trójwymiarowym skanującym wibrometrze laserowym PSV-400-3D. Jest on podłączony mechanicznie i software’owo do robota przemysłowego firmy KUKA. To inteligentne połączenie umożliwia już za pierwszym razem wbudowanie testu EMA w proces komputerowo wspomaganego konstruowania. Model elementów skończonych dostarcza informacje o lokalizacji punktów pomiarowych, które następnie są powiązane z rzeczywistym obiektem poddanym testowi. W pełni zautomatyzowany proces pomiaru może przebiegać całą noc na tysiącach punktów pomiarowych, jeśli zajdzie taka potrzeba.

Pomiary zrobione w każdej pozycji ustawienia robota są zapisywane w jednym pliku, który można eksportować do programów obsługujących analizę modalną i walidację modelu elementów skończonych w predefiniowanych miejscach. RoboVib może być w pełni zintegrowany z procesem CAE, oszczędzając czas i poszerzając zakres otrzymanych danych.

Gdy są już znane rezultaty pomiarów w rzeczywistych węzłach sieci elementów skończonych, aktualizacja i walidacja modelu elementów skończonych za pomocą doświadczalnych danych następuje w sposób bezpośredni. Pomiary o wysokiej rozdzielczości (zarówno jeśli chodzi o częstotliwość jak i przestrzeń), mogą być dokonane w ciągu godzin, a nie dni, ponieważ gęstość punktów pomiarowych nie zależy od czasochłonnego zakładania czujników i okablowania. Na rezultaty nie wpływa także masa i tłumiący efekt zamontowanych czujników. Ma to bardzo pozytywny efekt na walidację modelu elementów skończonych.

Strukturalna Stacja Testowa RoboVib jest bardzo elastyczna. Dodanie liniowej osi do robota lub dodatkowych robotów pozwoli na stworzenie komórki robotycznej idealnie dopasowanej do potrzeb aplikacji.

Konwencjonalna metoda z zastosowaniem przetworników kontaktowych jest czasochłonna, ponieważ zakłada definiowanie i oznaczanie punktów pomiarowych, zakładanie setek czujników, założenie okablowania, sprawdzanie czy przewody się nie krzyżują oraz kalibrację czujników i końcowy demontaż. Ponadto wszystkie te czynności należy wykonywać po każdej modyfikacji prototypu lub próbki.

RoboVib dzięki swym unikalnym cechom pozwala na oszczędność czasu i pracy dzięki temu, że:
* wykorzystuje istniejące dane geometryczne ze zgrubnego modelu elementów skończonych, aby zdefiniować punkty pomiarowe – nie trzeba dwa razy przenosić danych,
* nie trzeba montować czujników na widoczne części produktu poddanego pomiarom –
dla przykładu przygotowanie pomiaru nadwozia samochodu zajmuje z RoboVib mniej niż godzinę,
* oprogramowanie RoboVib w pełni zautomatyzowany sposób kontroluje roboty i proces skanowania po przygotowaniu pomiaru,
* uzyskuje się wysoką gęstość punktów pomiarowych w krótkim czasie,
* nie ma potrzeby nadzoru nad procesem skanowania – może być wykonane w czasie nocnej zmiany,
* RoboVib może być zgrupowany z innymi robotami na linii produkcyjnej,
* rezultaty podane w węzłach sieci elementów skończonych mogą być bezpośrednio wykorzystane do postprocessingu danych w pakietach analizy modalnej, takich jak ME’scope.

Zastosowania:

RoboVib jest uniwersalny i elastyczny. Po raz pierwszy stworzono zautomatyzowaną stację pomiarową do kompleksowej analizy drgań, która dokona tych pomiarów zarówno w małym urządzeniu elektronicznym, jak i nadwoziu samochodu wielkości SUV-a.

W branży motoryzacyjnej RoboVib znajdzie zastosowanie w analizie modalnej, testach NVH (Noise, Vibration, Harshness), testowaniu komponentów. W przemyśle lotniczym – w testowaniu materiałów kompozytowych, analizie modalnej i testach akustycznych.

Procedura testu modalnego z zastosowaniem technologii RoboVib przebiega zawsze zgodnie z modelem:

* Importowanie punktu pomiarowego z modelu elementów skończonych
* Ręczne wyznaczanie pozycji robota (który uczy się tych pozycji)
* Wyznaczanie pozycji obiektu
* Pozycjonowanie robota
* Ruch, skanowanie i pomiar
* Integracja skanowanych sekcji z uniwersalnym modelem danych
* Analiza danych
* Eksport danych do analizy modalnej lub postprzetwarzania
* Ponowny import do modelu elementów skończonych w celu aktualizacji modelu.

Wszystkie te kroki są zintegrowane i kontrolowane przez oprogramowanie RoboVib.

Źródło: http://www.polytec.com