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Sensortechnik > Sensor > Flashcards

Sensor Flashcards

1
Q

Was versteht man unter einem intelegenten Sensor? Einem konventionellen Sensor?
Skizze vom Aufbau:

A

Skizze

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2
Q

Wie wird der intelligente Sensor in das Ebenenmodell (Prozessleitebene, Feldlinie) eingebunden?

A

Der intelligente Sensor wird über das Bussystem eingebunden. Er liefert sofort ein Messergebniss, ohne über den Feldbus zu gehen.

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3
Q
  1. Wie wird der konventionelle Sensor eingebunden?
A

Ein konventioneller Sensor wird über das E-Modul eingebunden

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4
Q
  1. Nennen Sie ein Beispiel für ein intelligenten Sensor und erklären Sie dieses Beispiel kurz.
A

CCD Kamera zur Objekterkennung zB. Sony XCI-SX1
Charge Coupled Device
Objekterkennung: BV Software: Objektmerkmale (Bohrungen, Kanten)
Soll ist Vergleich : Bild

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5
Q
  1. Skizieren Sie die Daten und wo gehen die Daten der Inteligenten Kamera hin?
A

Bild

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6
Q
  1. Erläutern Sie den Unterschied zwischen einem alten und neuen Sensor
A

BILD

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7
Q
  1. Zeichnen Sie das Ebenenmodell und erklären Sie kurz die Ebenen
A

BILD

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8
Q
  1. Nennen Sie Beispiele für Bussysteme
A 
Profibus
CAN: konventionell und schnell
Interbus 
Profinet 
MOST: sehr schnell Airbag
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9
Q

8.1 Definiton Bussystem

A

Leitungssysteme mit dazugehörigen Steuerungskomponenten, die zum Austausch von Daten /Energie von Hardware und Softwarekomponenten dienen.

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10
Q

8.2 Grundvorraussetzung für Bussystem Einsatz

A

Digitale Messdaten

Kompatibilität zum ISO/OSI Schnittmodell

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11
Q

8.3 Vernetzungstopologie

A

Linearer Bus: + festgelegte Sende-Empfänger und Ausleseabfolge
+ Hohe Bandbreite
- begrenze Teilnehmerzahl

Ring: + festgelegte Sender-Empfänger und Ausleseabfolge
+ hohe Bandbreite
+ hohe Ausfallsicherheit
- begrenzte Teilnehemeranzahl

Stern: + hohe Übertragungsrate, direkter Anschluss an Hub
+ Geräteausfall kein Einfluss auf Rest
- begrenzte Teilnehmeranzahl
- Verdrahtungsaufwand

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12
Q

8.5 Buszugriffsverfahren

A

Deterministisch Geordnet: - Feste Zeitfenster, - exakt definierte Verzögerung

Prioritäts: - Verzögerung nicht Vorhersehbar, - Unterbrechungen, - MOST

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13
Q

8.4 Vor und Nachteile Bussystem

A 
\+ geringe Systemkosten 
\+ leichte Erweiterbarkeit
\+ hohe Fehlersicherheit 
\+ Minimierung Verkabelung 
\+ geringes Gewicht
- Kompletausfall 
- komplexe Systeme
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14
Q
  1. Skizzieren Sie kurz die konventionelle Sensorabbildung und die aktuelle Sensorabbildung. Und markieren Sie die Wunschvorstellung Industrie 4.0
A 
BILD
BILD
Industrie 4.0 :
- Selbstlernende Intelegente Systeme
- Trenderkennung, Trandanalysierung, automatisch Informationen per Mail an Handy 
- W-LAN Industrietauglich
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15
Q
  1. Was für ein Sensor ist eine CCD Kamera ?
A

Intelligenter Sensor

Optoelektirscher Sensor (Objekterkennung)

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16
Q
  1. Nennen Sie optische Verfahren um die Eingangs und Ausgangsgrößen zu ermitteln:
A

CCD-Kamera

Lasertriangulationsverfahren

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17
Q
  1. Nennen Sie ein Beispiel moderner Sensortechnik im Einsatz eines Roboters.
A
  • Vollständigkeitskontrolle: Kleberaupeninspektion (Vorhanden? Nicht vorhanden), CCD-Kamera mit Bildverarbeitung
  • Lageerkennung von Bauteilen : Bauteil Vorhanden / nicht Vorhanden
  • Position des Bauteils Messen: Sensor muss Abstände messen können: Lasertriagulationssensor
  • Messung von Kräften und Drücken: Bsp. Presse zur Herstellung von Schiebedachfalzen
  • Überprüfung von Fahrzeuggeometrie durch inline Messroboter: Messen von Bohrungen, Kanten, Abständen, Spaltweiten, Bündigkeit
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18
Q
  1. Erläutern Sie folgende drei Bilder der systematischen Fehler:
A

Genau aber nicht Präzise

Präzise aber nicht genau: Reproduzierbares Ergebnis, Absolutgenaugkeit nicht groß. Jedoch justierbar und korrigierbar

Präzises und Genau: geringe Abweichung von Messergebniss, Absolutgenau, geringer systematischer Fehler

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19
Q
  1. Nennen Sie mindestens 10 Anforderungen an moderne Sensoren und begründen Sie mit Beispielen
A
  1. Messmittelfähigkeit
  2. Maschinenfähigkeit
  3. Prozessfähigkeit
  4. Kosten
  5. Hohe abtastrate und Schnelligkeit
  6. Störanfälligkeit
  7. Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit
  8. Genauigkeit
  9. Empfindlichkeit
  10. Schutzklasifizierung
  11. Kompatibilität
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20
Q
  1. Nennen Sie 3 wichtige Kenngrößen
A

Messmittelfähigkeit cg

Prozessfähigkeit Cp

Maschinenfähigkeit Cm

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21
Q
  1. Was muss man bei der Messmittelfähigkeit Cg wissen?
A

Sensoren können in der Produktion zum Prüfuen von Bauteilen eingesetzt werden cg>1,33

Ansonsten ist es kein Prüfmittel sondern Hilfsmittel

Wird ein Sensor als Prüfmittel verwendet muss ein großer aufwand für Wartung betrieben werden

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22
Q
  1. Für was steht “Prüfen” in der Produktion?
A

Messen und Lehren

23
Q
  1. Was heißt Messen?
A

Messen heißt eine Physikalische Größe objektiv und reproduzierbar quantitativ zu bestimmen. Die physikalische Größe, der die Messung gilt, heißt Messgröße.

Direktes Messen: Maßband vergleich
Indirektes Messen: zurückführen über Wiederstandthermometer

24
Q
  1. Was heißt Lehren ?
A

Lehren bedeutet lediglich die Aussage: Bauteil in Ordnung oder nicht in Ordnung.

Glenzdorn (Passung i.O oder n.i.O)

25
Q
  1. Wird ein Sensor eingestuft als Prüfmittel / Messmittel oder als Prüfhilfsmittel oder keines?
A

Sensor als Prüfmittel muss hohe Anforderungen erfüllen

Sollte genauer Messen als kleinste zu Prüfende Toleranz

Cg=Formel

26
Q
  1. Was heißt 0,1 0,2?
A

Diesen Faktor legen wir für den Sensor fest
Reduzierbarster sagt aus wie genau der Sensor misst.
Bei 0,1mm Toleranz muss der Sensor 1/10 genau messen

27
Q
  1. Erläutern Sie kurz die 0 Fehler Produktion:
A

TTPS (Tojyota-Produktionsprogramm) d.h alle Bauteile werden geprüft und werden herausgenommen sobald ein Fehler auftritt. Komplette Anlage steht. (Nullfehlerprodution)

100% Prüfung ?

28
Q
  1. Welchen Sensor verwedet man bei Inline Messystemen? Und was zeichnet Ihn aus?
A

Optischen Sensor (Messhilfsmittel) : hohe Verfügbarkeit und Genaugkeit

29
Q
  1. Wie funktioniert ein Sensor als Prüfmittel?
A

Stichprobenartige Bauteilprüfung mit sog KMG’s

Berührung bei der Messung mit Messtastern

30
Q
  1. KMG Hersteller
A

Zeiss, Wenzel

31
Q
  1. Liefern KMG’s und Inline Messtechnik gleich Ergebnisse?
A

KMG’s sind genauer

32
Q
  1. Ist eine CCD - Kamera ein Messmittel?
A

Nein, sie ist ein Messhilfsmittel

33
Q
  1. Wann sollten man Inline Messtechnik verwenden ?
A

Möglichst schnelle Feststellung von Fehlern

Null-Fehlerproduktion

Line Production, dazu zählt Nullfehlerproduktion 100% werden geprüft, mit KMG’s werden nur 1/1000 geprüft

34
Q
  1. Wozu braucht man die Messmittelfähigkeit Cg?
A

Zur Überprüffung der Messmitellfähigkeit
….
….
…

35
Q
  1. Merkmale von KMG und Inline - Messtechnik
A

KMG: sehr genau, nicht sehr schnell, Stichprobenarite Überprüfung, Prüfmittel/Messmittel

Inline Messtechnik: sehr schnell, nicht sehr genau, 100% Kontrolle, Prüfhilfsmittel/Messhilfsmittel

36
Q

32.Was heißt Prüfmittelüberwachung

A

Regelmäßige Überwachung in Regelmäßigen Zyklen inkl. Neuen Siegel

37
Q
  1. Was beschreiben die Größen Cgk, Cmk, Cpk
A

Sie beschreiben die Mittellage (wo liegen alle Messwerte)
Liegt ein Ofset vor handelt es ich um ein systematischen Fehler
Der Cgk Wert kann nie größer als der cg Wert sein

38
Q
  1. Nennen Sie die wichtigsten Kennwerte für die Auswahl eines geeigneten Sensors.
A 
Zulässige Fehler (absolut und Relativfehler)
Übertragungsraten bzw Empfindlichkeit K
Anstiegs, Grenz und Laufzeit 
Signal Rausch verhalten 
Reproduzierbarkeit
39
Q
  1. Wie verhält sich eine ideale Sensorkennlinie ? Skizieren Sie diese mit Beschriftung
A

BILD

Nicht linearer Bereich:

  • Interpolation -> linear
  • Polynome zur Annäherung der Sensorkennlinie
  • Korektur Offset verwenden
40
Q
  1. Ist ein Kalibrieren oder Justieren von Sensoren erforderlich?
A

Kalibrieren: Festellung der Abweichung gegenüber einem anderen genauen Gerät oder Messverkörperung

Justierung: möglichst exakte Einstellung des Sensors

41
Q
  1. Nennen Sie Lösungsansätze, wenn das Bauteil verschoben ist. Welche Objekterkennung zur Robotoroptimierung kennen Sie ?
A
  • Kamera an Roboterhand angebaut (Hand-eye)
  • Stationäre Kamera oberhalb des Förderbandes
  • Soll ist Vergleich
  • BV Software
42
Q
  1. Was / Wo wird bei der Inlinemesstechnick gemessen ?
A

Es wird direkt an der Produktionslinie gemessen

Mit optischen Messsystem (zerstörungsfreie Werkstoffprüfung)

Fahrzeuggeometrie / Bohrungen, Toleranzen, Spaltmasse, Bündigkeit, Kanten, Abstände

43
Q
  1. Was bedeutet offline Messtechnik
A

Bauteil wird herausgenommen und geprüft (KMG) und dann zurückgegeben

44
Q
  1. Skizieren Sie den Aufbau einer CCD-Kamera
A

BILD

45
Q
  1. Was ist die Aufgabe des CCD-Chips
A

Für die Messaufgabe ist die Anzahl der Pixel relevant! Viele Pixel=gut!
Der CCD-Chip erstellt eine Matrix aus Linien und Spalten

46
Q
  1. Nennen Sie ein Beispiel aus der Praxis für eine CCD-Kamera
A

Sony XCI-SX1

Auflösung: 1280x1024 p (horizontal/vertikal)

47
Q
  1. Wie legen wir dien Abstand fest?
A

Über das Objektiv

48
Q
  1. Nennen Sie Auslegungskriterien für ein Sensorchip:
A

Auflösung: (kleinstes Element was erfasst werden kann)
Genaugkeit: (Soll ist Vergleich) -> Messmittel muss mit einem Normal vergleichen werden
Präzision (Streuverhalten)

49
Q
  1. Messen mit einer CCD Kamera heißt?
A

Soll - IST Vergleich
Suchen eines Referenzmusters (pattern)
Kamera muss lernen (hell-dunkel zu unterscheiden =pattern)
Bsp.: eindeutige Merkmale erkennen: wie Bohrungen und Außenkonturen

50
Q
  1. Wie genau ist der Bereich der Objekterkennung?
A

Messspanne 2mm genau +- 1mm

51
Q
  1. Erstellen Sie eine Mindmap zum Messen mit einer CCD Kamera
A

CCD Kamera Messen:

  • Soll - IST vergleich
  • 1 CCD Kamera Messergebniss: ∆x,∆y, ∆z
  • 2 CCD Kameras liefern 3D Koordinaten (x,y,z)
  • Schnittstellen
  • Störeinflüsse: Objekt nicht vollständig sichtbar: Lichteinstrahlung, Staub, Verschmutzung
  • Muss Pattern können
  • BV-Software: Faktor 10 steigern der Auflösung, Genaugkeit: interpolieren zwischen den Pixeln die BV Software, Messen mit Subpixel
52
Q
  1. Nennen Sie ein Anwendungsbeispiele einer CCD Kmera
A

Grif in die Kiste:

  • Regelloses Greifen x,y,z
  • Farberkennung
  • Lageerkennung
  • Messen der Größe
  • Oberfläche wird gescannt (3D Bild)
  • Welche Bauteile liegen frei?, welche können gut gegriffen werden
53
Q
  1. Weitere Anwendugsbeispeile für eine CCD Kamera
A
  • Kleberaupe inspektion
  • Vollständigkeitskontorlle
  • Klips und Kabel
  • Sind alle Agregate eingebaut ? -> BV Software

Sensortechnik (6 decks)

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