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Reifen-Oberflächen-Prüfsystem

Produkt Reifen-Oberflächen-Prüfsystem vom Hersteller MICRO-EPSILON MESSTECHNIK
Produkt Merkmale
  • Vollautomatisches Reifen-Oberflächenprüfsystem mit drei Laser-Linienscannern 
  • 3D-Erkennung von Beulen, Kerben, lateraler und radialer Unwucht, Schwingungskontrolle
  • Automatische Ausblendung von plastischen Beschriftungen
  • Reifenbreite (abhängig von der Verfahreinheit): min. 100 mm, max. 350 mm 
  • Verfahreinheit: X/Z-Achsen mit DC-Servoantrieben (16 bit Auflösung)
  • Wiederholgenauigkeit: <0,05 mm
  • Messraste 256 kHz
  • Abtastzyklus bei 60 U/min: 1 s
  • Verarbeitungszyklus: ca. 2 s
  • Schnittstellen: TCP/IP, ADS, Profibus
  • Digitale Ein- und Ausgänge
Funktionsumfang:

Das Reifen-Oberflächen-Prüfsystem mit Laser-Linienscannern der Micro-Epsilon Messtechnik GmbH wird zur vollautomatischen Oberflächenprüfung von Autoreifen eingesetzt. Es können Reifen von 100 bis 350 mm Breite geprüft werden, deren komplette Oberfläche während einer Umdrehung des Reifens in <1 s abgescannt wird. Drei Laser-Linienscanner sind an einer verfahrbaren Positioniereinheit angebracht und erfassen die Reifenoberfläche von drei Seiten mit einer Auflösung von 256 Punkten pro Profil. Die Auswertung ermöglicht die Erkennung von Beulen, Vertiefungen, radialer und lateraler Unwucht, Reifenhöhen und Reifenbreiten sowie die Klassifizierung von Fehlern durch den Vergleich mit vorprogrammierten Sollwerten. Plastische Beschriftungen auf der Reifenoberfläche werden bei der Auswertung automatisch ausgeblendet, um nicht wie bei herkömmlichen Systemen als Defekt erkannt zu werden. Das System ermöglicht eine Wiederholgenauigkeit unter 0,05 mm. Die ermittelten 3D-Profile werden visualisiert und können abgespeichert werden.

Funktionsprinzip:

Vor der Prüfung wird der Reifen zunächst zwischen zwei Formteilen eingespannt, die der Form einer Felge entsprechen, und mit Luft befüllt. Dann wird der Reifen mit einem Handhabungssystem auf einen Drehtisch gesetzt. Die Positionierachsen mit der Messsensorik werden nun zum Reifen hin verfahren, bis die Sensoren alle drei Außenseiten der Reifenoberfläche im Blickfeld haben. Für die Messung wird der Reifen über eine Druckrolle angetrieben um 360° gedreht und mit einer Messrate von 256 kHz abgescannt. 
Die Lasersensoren messen berührungslos im Lichtschnittverfahren zwischen Sensor und Objektoberflächen zweidimensionale Profile aus. Die Laserquelle, die Optiken und die CMOS-Matrixkamera des Sensors sind in einer Einheit zusammengefasst. Dort wird über eine Linienoptik ein Laserstrahl zu einer Linie aufgeweitet und auf die Messobjektoberfläche projiziert. Das diffus reflektierte Licht der Laserlinie wird über eine weitere Optik auf einer in einem bestimmten Winkel angeordneten CMOS-Matrixkamera abgebildet. Über den Verlauf der reflektierten Linie auf der Auswertematrix können nach dem Triangulationsprinzip die Abstände zur Oberfläche des Messobjekts berechnet werden. Alle Punkte der Linie werden synchron erfasst und anschließend im Controller ausgewertet. Neben der Abstandsinformation (Z-Achse) werden die Positionen von maximal 256 Punkten über die Breite der Laserlinie (X-Achse) in einem Profil berechnet und die Daten im zweidimensionalen kartesischen Koordinatensystem ausgegeben. Durch die bekannte Drehgeschwindigkeit des Reifens bzw. über den Drehwinkel wird schließlich mit Hilfe der einzelnen Profile ein 3D-Datensatz errechnet.
Spezielle Auswertealgorithmen erlauben das Filtern von Daten und erkennt z. B. plastische Beschriftungen auf der Reifenoberfläche und blenden sie automatisch aus, da sie sonst als Oberflächendefekt erkannt werden könnten.

Aufbau:

Das Reifenprüfsystem umfasst die Sensorik mit drei Laserlichtschnittsensoren an einer XZ-Verfahreinheit mit DC-Servoantrieben zur präzisen Positionierung der Sensoren sowie die Steuer- und Auswerteelektronik mit einer Bedieneinheit. Die Realisierung des maschinentechnischen Aufbaus, der Handhabung zur Be- und Entladung der Reifen sowie der Dreheinrichtung für den Reifen erfolgt durch den Anwender.

Einsatzbereich:

Das System zur Reifen-Oberflächenprüfung mit Laserlichtschnittsensoren dient zum Aufbau von Prüfstationen zur vollautomatischen 3D-Geometrieprüfung von PKW- und LKW-Reifen von 100 bis 350 mm Breite. Das System prüft die komplette Reifenoberfläche und wird zur Erkennung von Beulen, Vertiefungen und der lateralen und radialen Unwucht eingesetzt. Weiterhin ist die Klassifizierung von Defekten durch den Abgleich mit einer Sollwerttabelle möglich. Einsatzbereich ist die 100-%-Qualitätskontrolle von Autoreifen in den Fertigungslinien von Reifenherstellern.