Kombinierte Riss- und Schleifbrandprüfung mit Einzelsensor und Array-Sensor an Lagerringen und Wälzkörpern

Berührungslos, schnell, hochauflösend und effizient

Neben unterschiedlichsten Aufgabenstellungen aus der Industrie ist ein aktuelles Thema die Riss- und Schleifbrandprüfung an Lagerringen und Wälzkörpern. Diese Kundenanforderung kann halb- und auch vollautomatisiert gelöst werden. Entsprechend der Prüfaufgabe können Einzelsonden oder auch Arraysonden eingesetzt werden.

Im abgebildeten Beispiel ist bei der Prüfung von Wälzkörperkomponenten das Auffinden von kleinsten Rissen und Schleifbrand erforderlich. Um die geforderte Taktzeit in den automatisierten Prüfanlagen einzuhalten, kommt bei diesen Anwendungen zunehmend die Array-Sensortechnik zum Einsatz.

Im vorliegenden Fall wird ein 8-fach Sensor-Array für die Prüfung am Innen- und Außenring eingesetzt. Für die Prüfung der Lauffläche sind sechs Sensoren in zwei versetzten Reihen angeordnet. Zur Prüfung der Seitenflächen (Borde) ist je ein Sensor 90° abgewinkelt angeordnet. Das Sensor-Array wird vom ELOTEST \ PL650 entsprechend gesteuert und es werden die für die jeweilige Prüfung erforderlichen Sensorelemente ausgewählt.

8-fach Sensorarray KDA-129 mit sechs in zwei Reihen angeordneten Sensorelementen zur Laufflächenprüfung an Wälzlagerringen und je zwei 90° hierzu angeordneten Sensorelementen zur Prüfung der Anlaufborde.

Jeder Sensor ist ein kombinierter Differenz- / Absolut-Sensor. Die Absolutwicklung kann sowohl zur elektronischen Liftoff- / Abstand-Kompensation als auch (gleichzeitig) zur zusätzlichen Prüfung für flächigen Schleifbrand eingesetzt werden.

Das Sensor-Array ist über einen schnellen 8-fach Multiplexer an einen Prüfkanal des ELOTEST \ PL650 angeschlossen.

Das ELOTEST \ PL650 ist ein digitales Wirbelstromprüfgerät und für alle Arten der Wirbelstrom-Prüfung wie Riss-, Wärmebehandlungs-, (öffnet in neuem Tab)Materialverwechslungs- und Schleifbrandprüfung bestens geeignet.

Es verfügt über einen Anschluss für aktive Sensor-Arrays mit bis zu 64 Sensoren pro Kanal. Die hohe Multiplexrate erlaubt sehr hohe Prüfgeschwindigkeiten und reduziert dadurch erheblich die Taktzeit der Prüfung und erhöht die Durchsatzleistung der Prüfanlage.

Das ELOTEST \ PL650 mit seiner Array-Sensortechnik ist daher bestens geeignet, um eine schnelle und effiziente Riss- und Schleifbrandprüfung in automatisierten Anlagen umzusetzen.

Quelle: Rohmann GmbH, interner Applikationsbericht.

Abbildung 8-fach Sensorarray KDA-129

8-fach Sensorarray KDA-129 mit sechs in zwei Reihen angeordneten Sensorelementen zur Laufflächenprüfung an Wälzlagerringen und je zwei 90° hierzu angeordneten Sensorelementen zur Prüfung der Anlaufborde.

Abbildung C-Scan-Darstellung einer Lauffläche

C-Scan-Darstellung einer Lauffläche mit zwei 1 mm Laserpunkten zur Simulation von Schleifbrand, gescannt mit den stirnseitigen Sensoren des Arrays. Darstellung und Verarbeitung im ScanAlyzer.

Die EMDC-Technologie – exakte Prüfergebnisse für alle Teile

Mit unserer zum internationalen Patent angemeldeten EMDC-Technologie (Electro Mechanical Distance Control) können Sie auch schwierige Prüfaufgaben einfach lösen. Bei unrunden Teilen, komplexen Geometrien, schlecht zentrierbaren Teilen oder bei grundsätzlichen Rundlaufproblemen wird der Abstand des Sensors zum Prüfstück elektromechanisch gesteuert. Deshalb bietet Ihnen unsere elektromechanische Abstandskontrolle auch bei großen Abstandsänderungen eine gleichbleibend hohe Prüfempfindlichkeit und eine nahezu perfekte Kompensation. Die Kombination mit dem ELOTEST \ PL650 macht es zu einem Prüfsystem mit höchster Flexibilität.

Das Eddy+  Prüfverfahren – Heavy Plate Hard Spot Testing nach ROHMANN

In der Stahlproduktion kann es manchmal zu lokalen Aushärtungen an den Oberflächen der Halbzeuge kommen. Aushärtungen verursachen Störungen bei der Weiterverarbeitung und können sogar zum Bauteilversagen führen. Hier liefert das von uns entwickelte Eddy+ Verfahren eine zuverlässige zerstörungsfreie Überprüfung auf Oberflächenaufhärtungen. Dieses Verfahren identifiziert Härteunterschiede schnell und einfach. Eine extra für diese Anwendung entwickelte Hard- und Software und ein besonderer Sensor führen dazu eine teilweise Ummagnetisierung mit einem zweipoligen Magnetisierungsimpuls durch. Gleichzeitig misst der eigentliche  Wirbelstromsensor die zugehörige Permeabilitätsänderung. Der große Vorteil unseres Verfahrens ist die Löschung von störenden Einflüssen (beispielsweise durch eine Walzhaut bei einer konventionellen Wirbelstromprüfung) bei gleichzeitig hohen Prüfgeschwindigkeiten von bis zu 1m/s. Auch dieses neue Prüfverfahren ist international zum Patent angemeldet.

Wegabhängige Filter – Zuverlässigkeit bei jeder Prüfgeschwindigkeit

Variierende Geschwindigkeiten und feste Filtereinstellungen bei der Prüfung führen häufig zu Problemen in der Fehlererkennung. Die Verwendung unserer wegabhängigen Filter, wie z.B. im ELOTEST \ PL650 von ROHMANN, liefert zuverlässige Prüfergebnisse sogar bis zum Stillstand und gewährleistet eine geschwindigkeitsunabhängige Prüfung mit konstanter Signalqualität. Nach einem Stillstand ist keine erneute Prüfung des Materials erforderlich. Die Prüfung kann nach einem Stillstand  direkt fortgesetzt werden.

Abbildung C-Scan-Darstellung einer Lauffläche

Elektronik ist das Herz unserer Prüfsysteme

Im täglichen Einsatz muss die Elektronik von Wirbelstromprüfsystemen in der Messkette zwischen Sensor und Signalauswertung höchsten Anforderungen an Präzision, Dynamik und Belastbarkeit gerecht werden. ROHMANN fertigt aus modernsten Bauteilen anspruchsvolle elektronische Funktionsgruppen. Diese werden unter hohen Anforderungen mit leistungsfähigen CAD-Systemen gebaut, dann nach strengen eigenen Vorschriften geprüft und lückenlos dokumentiert. Die verwendete Digitaltechnik erleichtert dabei die vollständige Simulation elektronischer Baugruppen. Zudem ermöglicht sie eine integrierte Funktionskontrolle, einen automatisierten Abgleich und eine rechnergestützte Kalibrierung unserer Produkte.

Software ist das Leben unserer Prüfsysteme

Moderne Elektroniksysteme sind heute auf allen Ebenen programmierbar durch Software. Ihre Programmierbarkeit macht unsere Elektroniksysteme außerordentlich leistungsfähig und flexibel. ROHMANN verfügt über einen hoch qualifizierten Stab von erfahrenen Spezialisten für die Programmierung. Programmiersysteme und Entwicklungswerkzeuge, vom Assembler bis zur komplexen Hochsprache, vom CAD-gestützten Entwicklungssystem für Elektronik und Mechanik bis zum Werkzeug für die grafikorientierte Programmierung von anwendungsspezifischen Lösungen – ROHMANN-Software macht unsere Prüfgeräte leistungsfähiger, kleiner, preiswerter und vereinfacht die Umsetzung kundenspezifischer Lösungen.

Mechanik ist der Bewegungsapparat unserer Prüfsysteme.

Wir realisieren alle Stufen mechanischer Systeme – von der einfachen mechanischen Führungshilfe über automatische Prüfmechaniken bis hin zur robotergestützter Handhabung. Sensorik und Mechanik fertigen wir aus Gründen höchster Genauigkeit und konstanter Qualität stets in CNC-Präzision. Zur Absicherung dieser hohen Standards führt ROHMANN regelmäßig mechanische und elektronische Kalibrierungen nach nationalen und internationalen Normen durch. Hierfür wurde extra ein eigenes, internes Kalibrierwesen eingeführt.

Sensorik ist das Sehvermögen unserer Prüfsysteme.

Sensorik erfasst die Wirbelstromsignale im Prüfmaterial und ist aus diesem Grund das erste wichtige Glied in einer ganzen Messkette. Denn nur was die Sensorik erfasst, kann später in der Messkette verarbeitet werden. Ein hohes Sehvermögen der Sensorik ist deshalb unersetzlich. Alle ROHMANN-Sensoren sind auf den Nachweis physikalischer Effekte, den Nachweis von Defekten optimiert. Sie erfüllen aber auch gleichzeitig alle Prüfanforderungen an Material, Geometrie und Komplexität des Prüfteilaufbaus. ROHMANN hat dafür zukunftsweisende Sensoren entwickelt, die heute weltweit zum Standard geworden sind.