Warum Aicon3D Systems ihr WheelWatch-System mit Hochgeschwindigkeitskameras von Mikrotron ausstattet Räder auf dem Prüfstand - AutomobilKONSTRUKTION

Warum Aicon3D Systems ihr WheelWatch-System mit Hochgeschwindigkeitskameras von Mikrotron ausstattet

Räder auf dem Prüfstand

Anzeige
Die Aicon3D Systems GmbH bietet kamerabasierte 3D-Messsysteme an. Mit WheelWatch stellt das Unternehmen nun eine einfache Lösung zur hochgenauen 6D-Erfassung von Radbewegungen vor. Das Kernstück dieses Systems ist die Hochgeschwindigkeitskamera EoSens von Mikrotron.

Die Autorin: Mina Smolej, Marketing Manager, Mikrotron GmbH, Unterschleißheim

Bevor ein Auto Serienreife erlangt, legen Prototypen Millionen an Testkilometern zurück. Dabei wird sorgfältig untersucht, wie sich die Räder bei extremen Fahrmanövern verhalten. Wie meistern sie Bodenwellen oder nasse Straßen? Bleiben sie bei Ausweichmanövern und erhöhten Geschwindigkeiten stabil in der Spur? Bietet der Radkasten auch in scharfen Kurven genügend Platz? Hier geht es um Parameter wie Spur, Sturz, Federweg, Lenkwinkel und Freigang, während der Fahrt sind diese nicht gerade einfach zu messen.
Hier hat sich die Aicon3D Systems GmbH als Spezialist etabliert. Das 1990 in Braunschweig gegründete Unternehmen entwickelt, fertigt und vertreibt kamerabasierte 3D-Messsysteme. Mit der Übernahme der Breuckmann GmbH im Jahr 2012 erweiterte man das Portfolio um hochgenaue 3D-Scanner.
Radbewegung bei 250 km/h erfassen
Zentrale Komponente von Aicons optischem Messsystem WheelWatch ist eine Hochgeschwindigkeitskamera von Mikrotron. Bei einer Aufnahmefrequenz von fast 500 Bildern pro Sekunde liefert die mit einem CMOS-Sensor ausgestattete EoSens Kamera eine Auflösung von 1280 x 1024 Pixeln. So erfasst sie selbst bei Fahrgeschwindigkeiten von bis zu 250 km/h scharfe und detaillierte Bilder. Für die erforderlichen extrem kurzen Belichtungszeiten im Mikrosekundenbereich sorgt der integrierte Hochleistungsblitz.
Die Kamera wird extremen Kräften ausgesetzt und muss Beschleunigungen, Lenkmanövern und abrupten Bremsvorgängen standhalten. Hinzu kommt, dass sie auch nach langwierigen Tests von mehreren Stunden verlässlich arbeiten muss. Die Ingenieure stellen demnach höchste Anforderungen an ihre Robustheit und Langzeitstabilität. „Trotz teilweise harter Betriebsbedingungen arbeitet die Kamera zuverlässig,“ bestätigt Robert Godding, Geschäftsführer der Aicon3D Systems GmbH. „Sie hat bei vielfältigen Einsätzen – nicht nur im Bereich der Radbewegungsmessung – stärkste Herausforderungen gemeistert und liefert immer hochqualitative Bilddaten.“
Vibration und Stöße spielen keine Rolle
Pro Rad wird jeweils eine Kamera so angebracht, dass sie das Rad und den Kotflügel vollständig erfasst. Am Kotflügel werden speziell kodierte Messmarken befestigt, die das Fahrzeugkoordinatensystem kennzeichnen. Auf das Rad wird ein mit individuellen Punktmustern bedruckter Adapter montiert. Die Kamera erfasst das Rad und orientiert sich gleichzeitig am umgebenden Kotflügel. Sie muss deshalb nicht stabil gehalten werden. Gleichzeitig wirken sich Vibrationen und Stöße nicht auf die Messdaten aus. Das System referenziert sich im Messtakt zum Fahrzeug selbst und erreicht damit eine Positionsgenauigkeit von etwa ±0,1 mm, die Winkelgenauigkeit liegt bei etwa ±0,015°.
Es lassen sich vier Kameras untereinander, aber auch mit anderen Messaufnehmern, synchronisieren. So können beispielsweise mit dem EngineWatch-System zusätzlich die Bewegungen im Motorblock erfasst werden. Hier profitiert das System von der kompakten Größe der Kamera. Sie misst 63 x 63 x 47 mm und ermöglichte so die Entwicklung eines Gehäuses, das auch in engeren Räumen Platz findet.
Bilder in der Kamera auswerten
Ein FPGA-Bildprozessor wertet die Messbilder direkt im Kamerasensor aus, anschließend werden sie über eine GigE-Schnittstelle in Echtzeit an den Computer geschickt. Die Ergebnisse stehen bereits kurz nach der Aufnahme zur Verfügung. Für Robert Godding zählt die integrierte FPGA-Technologie zu den besten Eigenschaften der Kamera: „Die Möglichkeit, das kamerainterne FPGA für unsere Zwecke der Bildverarbeitung zu nutzen, war eine der Gründe, warum wir uns für eine Mikrotron Kamera entschieden haben. Die dafür notwendige Zusammenarbeit hat wirklich gut geklappt.“
Vielseitig anwendbar
Das System wird sowohl auf dem Prüfstand als auch bei Fahrversuchen auf der Teststrecke eingesetzt. Es ist jedoch auch für andere Bewegungsanalysen geeignet:
3D Bewegungs- und Positionsanalyse
  • Türschlagversuche
  • Untersuchung des Schließverhaltens von Klappen, Verdecken, Fenstern
  • Vibrationsanalyse von Bauteilen
  • Bahnvermessung von Robotern
  • Maschinenkontrolle
3D Deformationsanalyse
  • Fehleranalyse in der Produktionslinie (z. B. Schweißvorgänge)
  • Verhalten von Komponenten im Windkanal oder in der Klimakammer
  • Kollisionsuntersuchungen
  • Materialprüfung, Strukturanalyse
6D-Positionierung und Ausrichtung von Einzelpunkten und Starrkörpern
Mikrotron GmbH, Tel.: +49 89 726342-60
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Titelbild AutomobilKONSTRUKTION S6
Ausgabe
S6.2018
LESEN
ARCHIV
ABO

Webinare & Webcasts

Technisches Wissen aus erster Hand

Whitepaper

Hier finden Sie aktuelle Whitepaper

Video-Tipps

Unser aktueller Video-Tipp: BMW Studie Vision Next 100 - 100 Jahre BMW

Weiterbildung

Weiterbildungsangebote für den Konstruktions- und Entwicklungsingenieur

Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de