Acoustic Test of Mechatronical Components

CARoLINE in the End-of-Line Test

CARoLINE has been developed for the evaluation of the assembly quality and function of electromotive vehicle components.With the help of statistical analyses and the evaluation of acoustic properties you can improve manufacturing and assembly processes. These methods are provided by the acoustic system CARoLINE. With simple parameters, complex methods such as pulse valuation, order filter or scaling are adjustable.

Via scatter diagrams/spread patterns you can test the parameters and adapt the manufacturing process.

Impact Sound Analysis

To evaluate the quality of rotating, motor-driven components in the vehicle, impact sound analyses became more and more essential. Besides the reduction of noise, it is helpful to identify noises to evaluate the quality of manufacturing.

The system for impact sound analysis consists of impact sound sensors, modules for data entry and installed evaluation software.

These sensors are attached by metallic brackets, magnets or directly to the motor-driven units under test.

GOEPEL electronic chooses the adequate sensors for impact sound measurement together with you and advises you on the integration into the equipment.

Software

The software is modularly configured. Thus, the software system is able to execute all analysis processes in parallel.

The trigger conditions and parameterization of the single calculations and evaluations are handled in the inbound data stream by the data server in parallel processes.  Thus, you as the user can arrange several process steps in parallel running modules and parameterize your test procedures.

In freely definable frequency bands, the levels are controlled. The integrated digital band filters evaluate the acoustic signals and split them into different frequency ranges. An editor is available to edit the test processes.

Modulationsanalyse von Außenspiegeln

Mit der sogenannten Modulationsanalyse soll herausgefunden werden, wie stark eine bestimmte Frequenz im Laufe einer ausgewählten Bewegung – zum Beispiel bei der Ausklappbewegung des Fahrzeugaußenspiegels – schwankt. Ist diese Schwankung um die ermittelte Mittenfrequenz zu stark, kann dies als ein unangenehmes Leiern wahrgenommen werden.

Die Ergebnisse einer Modulationsanalyse können zum Beispiel wie folgt aussehen:
fcenter = 1087 Hz ,    f fluc,p = 43 Hz
 f fluc = 19 Hz  ⇒   Modulationtest OK

Die Mittenfrequenz fcenter  legt den Wert für die zugelassenen Frequenzschwankungen f fluc,p fest und f fluc die tatsächlich aufgetretene Schwankung. Bei diesem Außenspiegel liegen die aufgetretenen Schwankungen innerhalb des zugelassenen Limits.

Modulationstests können ebenfalls für Frequenzen ermittelt werden, die sich über die Prüfzeit hinweg kontinuierlich zu höheren oder niedrigeren Frequenzen hin verschieben. Dabei ist es egal, ob es sich hierbei um einen linearen Prozess handelt oder nicht. Einzig die Berechnungsmethode unterscheidet sich hier.
 

Terzanalyse an Seitenspiegeln

Mit der sogenannten Terzanalyse können sehr schnell auffällige Frequenzbereiche ermittelt  und anhand von Limits überwacht werden. Zusätzlich dient die Terzanalyse als Basis für die Bestimmung der Tonalität des Spiegels, anhand dessen getestet werden kann, ob dieser ein wohlklingendes oder störendes Geräusch verursacht.

In dieser Terzanalyse überschreitet die Terz der Frequenz 1000 Hz das gesetzte Limit und damit auch die gesetzten Toleranzgrenzen.

Diese akustischen Analyseverfahren dienen zur Qualitätssicherung von komplexen Baugruppen, die im End-of-Line Test auffällig werden. Montagefehler oder anfällige Antriebssysteme sind damit schnell zu lokalisieren.

Typical acoustic methods with CARoLINE

  • evaluation of single or combined frequency bands, including octave or one-third octave analysis
  • order analysis, also combined
  • rotary speed analysis from the resonance signal or ripple power signal of the motor to be used in the order analysis or for modulation analysis
  • statistical analysis for process control

Examples and applications for Acoustic analyses

  • door modules and window-lift motors
  • hatch door and automatic lifters
  • vehicle seats and adjustment units
  • powershift and gearing mechanism
  • electric motors

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