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Einfaches Integrieren in übergeordnete Systeme

Flexible Ultraschall-Messung mit offener Softwareplattform
Einfaches Integrieren in übergeordnete Systeme

Mit einer modularen Softwareplattform lassen sich Spezialaufgaben der industriellen Ultraschallmeßtechnik einfach lösen. Aachener Forscher haben ein entsprechendes Programm entwickelt.

Prof. Dr.-Ing. Tilo Pfeifer ist Inhaber des Lehrstuhls für Fertigungsmeßtechnik und Qualitätsmanagement des Laboratoriums für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre (WZL) an der RWTH Aachen, Dipl.-Ing. M

Wo es gilt, Bauteile auf innere Fehler zu prüfen, ist die Ultraschalltechnologie in der Industrie längst etabliert. Günstiger und flexibler als die analogen Anlagen sind digitale und PC-integrierte Systeme. Sie lassen sich programmieren und bieten viele verschiedene Möglichkeiten, um die Schallechos numerisch auszuwerten.
Doch die kommerziell erhältliche Software für Ultraschallsysteme nutzt nur einen kleinen Teil der möglichen Vielfalt: Sie ist eher für eng umschriebene, gekapselte Anwendungen ausgelegt. Diese Einschränkung können sich die Software-Hersteller leisten, weil Standardanwendungen überwiegen.
Wünscht aber ein Kunde einen besonderen Prüfablauf erreichen diese Systeme schnell ihre Grenzen. Auch dem Anwender, der seine Ultraschallsoftware in ein bestehendes Programm einbinden möchte, bleibt eine kostspielige Eigenentwicklung oftmals nicht erspart.
Mit kurzfristigen Erweiterungen der Prüffunktionen kann hingegen die neue offene Software-Plattform aus dem Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen ohne Probleme umgehen. Die Forscher haben sie für die Ultraschallmeß- und -prüftechnik entwickelt, und sie läuft unter dem Betriebssystem Windows 95. Flexible Aufgaben und das Übertragen der Systeme in die industrielle Anwendung sind für sie kein Problem.
Besonderen Wert legten die Forscher darauf, daß auch Werker mit geringem Vorwissen nicht hilflos vor dem Bildschirm stehen. Die graphische Benutzerschnittstelle enthält nach Funktionen gruppierte Karteiblätter. Mit ihnen lassen sich Parameter wie Verstärkung oder Signalfilterung einstellen. Hohe Meßraten bewältigt das System mit seiner 32-Bit-Struktur, mit der sich auch große Datenmengen schnell verarbeiten lassen.
Wo die Vorteile der offenen Softwarestruktur liegen, zeigt sich dann, wenn das Prüfsystem in eine Fertigungsmaschine oder einen Produktionsablauf integriert ist. Das Stadium der reinen Forschung hat das Softwaresystem bereits überwunden. In gemeinsamen Projekten mit Industriepartnern wird die Ultraschall-Betriebsplattform schon eingesetzt und hat ihre Qualitäten unter Beweis gestellt.
Zukünftige Anwendungen auf einen Blick
Die Ultraschallanlage mit der Software-Plattform verfügt über Grundfunktionen wie Schallerzeugung, Echoempfang, Verstärkung, Filterung und graphische Ergebnisdarstellung. Wo spezielle Aufgaben für die Inprocess-Qualitätssicherung zu bewältigen sind, läßt sie sich durch weitere Programmodule optimieren. Folgende typische Zusatzfunktionen sind zukünftig denkbar:
n Spektralanalyse des Ultraschall-echos,
nÜbergeben von Daten an eine externe Analyse-Software,
n Automatisieren des Prüfablaufes,
n Abfragen von Maschinenpositionen über Inkrementalgeber,
n Ansteuern von Schrittmotoren,
n Steuern von Materialweichen,
n Einbeziehen von Prozeßparametern wie Temperatur,
n Synchronisieren der Ultraschallmessung mit der Fertigung,
n Visualisieren von externen Prozeßdaten in der Bedieneroberfläche der Ultraschallsoftware.
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 19
Ausgabe
19.2021
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