Problemstellung der Steckermontage

Zur Herstellung einer Elektroverbindung soll das Verriegeln eines Schnapphakens kontrolliert werden. Da das Ereignis im Bauteilinneren stattfindet, kann das Ergebnis des Vorgangs visuell nicht überprüft werden.

Zur vollständigen Qualitätskontrolle des Fügevorgangs wird daher die QASS Technologie eingesetzt. Diese arbeitet auf Basis von Körperschall und nimmt selbst kleinste, für das menschliche Ohr nicht hörbare Prozessgeräusche wahr. Somit kann das Verriegeln der Schnappverbindung mit der QASS Technologie simultan zum Prozess überprüft werden.

Schematische Darstellung der Schnappverbindung bei einer Steckermontage.

Schematische Darstellung vom Verriegeln eines Schnapphakens bei der Montage eines Steckers.

Die QASS Körperschallmethode

Der QASS Körperschallsensor wird an der Spannvorrichtung für das Bauteil angebracht. Er nimmt alle während des Fügevorgangs entstehenden akustischen Signale auf und wandelt diese in ein Messsignal um. Dieses wird von unserem Messsystem Optimizer4D hochfrequent abgetastet, digitalisiert und in Echtzeit durch eine Fast-Fourier-Transformation (FFT) aufbereitet.

Durch die FFT (auch als Spektralanalyse bezeichnet) werden die im Signal verborgenen Frequenzinformationen (Tonhöhen) sichtbar gemacht, sodass ein Prozess auf Basis von dreidimensionalen Informationen beurteilt werden kann. Das für die Spektralanalyse von uns entwickelte Verfahren heißt Hoch-Frequenz-Impuls-Messung (HFIM).

QASS Messsystem Optimizer4D mit Messkette (bestehend aus Körperschallsensor, Vorverstärker und Sensor- sowie Vorverstärkerkabel).

QASS Messsystem Optimizer4D.

Anwendung der Mustererkennung

Die aufbereiteten Messdaten stehen unmittelbar zur Analyse bereit. Für die Analyse dieser Daten setzen wir unsere Software Analyzer4D ein. Hierbei handelt es sich um ein performantes, eigens von uns entwickeltes Echtzeit-Datenanalyseprogramm.

Der Analyzer4D visualisiert alle Daten anschaulich in einer 3D-Spektrallandschaft (auch Signal- oder Prozesslandschaft genannt) und setzt Analysewerkzeuge wie Mustererkennungs- und automatisierbare Entscheidungsalgorithmen zur Prozesskontrolle ein.

Durch die Nutzung einer Frequenzmaske können kontinuierlich auftretende Stör- und Maschinengeräusche aus dem Signal herausgefiltert werden. Dies lohnt sich selbst bei geringen Stör- und Maschinengeräuschen, da es die Qualität der Daten für die Analyse verbessert.

Das Einschnappen des Hakens ist in der Signallandschaft durch ein eindeutiges Muster identifizierbar. Dieses Muster wird referenziert und in einer Datenbank hinterlegt, sodass es der Mustererkennungsalgorithmus in den eingehenden Daten suchen und erkennen kann.

Findet unsere Auswertelogik innerhalb der Prozesszeit kein ähnliches Muster, wird ein NIO-Signal übermittelt. Denn tritt das Signalmuster nicht auf, so ist die Steckerverbindung unvollständig hergestellt.

Ungefiltertes 3D-Signalbild des Einrastens eines Schnapphakens bei der Steckermontage.

Ungefiltertes Signalbild des Einrastens eines Schnapphakens bei der Steckermontage.

Gefiltertes 3D-Signalbild des Einrastens eines Schnapphakens bei der Steckermontage.

Gefiltertes Signalbild des Einrastens eines Schnapphakens bei der Steckermontage.

Ihre Vorteile auf einen Blick

100% Qualitätskontrolle in-line mit Körperschall

Mit dem Optimizer4D können selbst visuell nicht zugängliche Montageprozesse, die im Inneren von Bauteilen stattfinden, zuverlässig überprüft werden. Das QASS Messsystem überwacht Montagevorgänge in-line per Körperschall und wertet die Prozessdaten in Echtzeit aus. Defekte Bauteile oder fehlerhafte Prozessparameter können somit erkannt werden, sobald diese auftreten.

Erstklassige Ergänzung für bestehende Messtechnik

Das QASS Messsystem kann mit vorhandenen Systemen, beispielsweise zur Kraft-Weg-Prüfung, integriert werden. Mittels TCP/IP, USB oder Profinet werden weitere Sensoren und Datenströme vom Optimizer4D mitverarbeitet. Mit der QASS Technologie ist es bereits heute möglich, die Daten für die Produktion von morgen zusammenzuführen.

Leistungsfähige und individuell anpassbare Datenanalyse

Mit unserer hochentwickelten Datenanalysesoftware Analyzer4D können selbst große Datenmengen passgenau in Echtzeit ausgewertet werden. Der Anwender profitiert neben den dreidimensionalen Prozessdaten von einer Vielzahl an individuell konfigurierbaren und kombinierbarer Analysetools.