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• Wiederholbarkeit
• Genauigkeit (Unterschied zwischen größerer
Distanz)
• Datenrate
• Unterschied der Genauigkeit mit größerem
Winkel(unterschied zwischen der Genauigkeit mittig und weit rechts/links
außen)
• Prüfung auf Einflussgrößen: Materialoberfläche(Geometrie,
Struktur, Anzahl), Temperatur, Feuchtigkeit, vielleicht Helligkeit,
Einflussgrößen wie polarisiertes licht oder so, Größe der Objekte
abhängig von Distanz, Niederschlag(Regen, Nebel..)
Zusätzlich
/ Optional:
• Winkelmessung
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Um Messmittel, Prozesse oder ähnliches einstufen oder auf ihre Verwendbarkeit
zu prüfen, werden klare Richtlinien benötigt. Die Überprüfung der
vorhandenen Komponenten im Hinblick auf spezifische Anforderungen
kann mit Hilfe einer Messsystemanalyse (MSA) erfolgen.
Prinzipiell
ist zu sagen das alle Verifikationen der Prüfobjekte auf statische
und exakte Werte abzielen. Beispielsweise kann ein Prozess evaluiert
werden in dem die Ausfallwahrscheinlichkeit über die Zeit akribisch
notiert und exakt festgestellt werden muss. Die Feststellung, ob
ein Prozess bzw. ein Ablauf, Ausfälle aufweist kann mit einfachen,
exakten und statischen Merkmalen verifiziert werden. Hier setzt
die MSA ein. Jedoch müssen die Merkmale bzw. Messwerte auf ihre
Plausibilität geprüft werden, sowie ausreichend gut den Realen Sachverhalt
wiederspiegeln. Als Ergebnis erfolgt eine objektive Aussage, ob
die zu prüfende Thematik fähig (geeignet) ist oder nicht. Einzusetzen
ist eine MSA explizit bei neuen Messsystemen oder bei einer Prozessoptimierung.
Somit wird das Vorgehen der Evaluierung des Sensorarrays in dieser
Arbeit nach vordefinierten Messsystemanalysen durchgeführt.
MSA
werden in drei Verfahren unterteilt, die im Folgenden kurz dargestellt
werden. (Auswahl des Verfahrens : https://www.sixsigmablackbelt.de/wp-content/uploads/MSA-Messsystemanalyse-Vorgehensweise.png
)
Das MSA-Verfahren 1 wird im Allgemeinen verwendet,
um zu prüfen, ob der Prüfling den gewünschten Anwendungsfall erfüllt.
Bei der Untersuchung wird explizit auf die Wiederholgenauigkeit
des Systems geachtet. Standardmäßig wird eine Messposition 25 bis
50 mal angefahren.
Das MSA-Verfahren 2 baut
auf den Ergebnissen des ersten Verfahrens auf. Es sollte erst angewendet
werden, wenn das Messmittel oder der Prozess mit Hilfe des ersten
Verfahrens als fähig beurteilt wurde. Da bei vielen Messsystemen
und Prozessen Bediener großen Einfluss auf das Resultat haben entstand
dieses Verfahren. Hier soll geprüft werden, wie stark der Bediener
einen Einfluss hat. Im Detail wird das Augenmerkt dabei auf die
Wiederhol -/ Vergleichsgenauigkeit gelegt.
Das MSA-Verfahren
3 gilt als Sonderfall des zweiten Verfahrens. Es wird besonders
bei automatisierten Messmittel oder Prozessen verwendet. Eine Voraussetzung
für diese MSA beschreibt, dass der Messablauf vom Bediener nicht
beeinflusst werden kann und darf. Weiterhin müssten alle benötigten
Rahmenbedingungen vorab definiert werden und dem Bediener nicht
zur Auswahl gestellt werden. Genauere Aufschlüsselungen über Funktionalität,
Ablauf oder Inhalt einer Messsystemanalyse und deren Verfahren kann
im Internet ausführlich nachgeschlagen werden. Eine gute Übersicht
biete hierbei der nachfolgende Link: https://www.sixsigmablackbelt.de/msa-messsystemanalyse-messmittelfaehigkeit/#Was_ist_MSA_8211_Messsystemanalyse
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Komponenten des Systems:
• Leddar M16 (Link auf Spezifikationsseite)
• Laptop
• Kameraschiene mit TPLink
• Sensorhalterung (Link
auf Daten)
• Detektionsfläche
Prinzipieller Aufbau:
Der erste Schritt für den grundlegenden Aufbau beinhaltet die Verkabelung
und den Anschluss aller elektrischen Geräte. Der Sensor kann anschließend
in der speziell gefertigten Halterung fixiert und auf dem Verfahrschlitten
der Schiene montiert werden. Die Kameraschiene wird über einen Elektromotor
angetrieben, was ihr ermöglicht den Schlitten elektrisch zu verfahren.
Durch Endschalter und Software kann dies zusätzlich automatisiert
geschehen. Mit Hilfe dieser Vorrichtung ist es nun möglich eine
feste Position des Sensors einzustellen. Grund dafür liegt in der
Art der Messung. Befindet sich der Sensor in der gewünschten Position
kann eine Einzelmessung durchgeführt werden. Interessant wird es
allerdings wenn eine zweite Messung entweder zum Vergleich oder
für das MSA-Verfahren ausgeführt werden muss. Hier kommt die Positionsgenauigkeit
der Schiene ins Spiel. Die erste genaue Position wird exakt an einem
Endschalter der Schiene festgelegt. Nach der ersten Messung ist
es mit der selbsterstellten Software möglich den Sensor verfahren
zu lassen. Es erfolgt eine gewollte Positionsänderung. Der Schlitten
wird translatorisch um eine gewisse Strecke bewegt. Diese Bewegung
wird nach vollenden der Strecke umgekehrt, wodurch der Sensor wieder
auf die gewünschte Position zusteuert. Letztendlich endet die Bewegung
des Sensors wieder an der gewünschten Position. Somit kann eine
Aussage über die Wiederholgenauigkeit gemacht werden. Die erneute
Positionierung wirkt somit wie deine komplett neuer Aufbau des Messmittels,
wodurch keine Einflüsse des vorherigen Messzyklus auf den aktuellen
Zyklus wirken. Der verwendete Endschalter der Schiene ist so positioniert,
dass der Sensor bei Anschlag genau einen Meter vom ebenen Ende der
Schiene entfernt ist. Resultierend daraus können die Schiene und
der Sensor einfach und genau in einem gewünschten Abstand zu einer
Detektionsfläche oder eines Gegenstandes angebracht werden. Zu Visualisierungszwecken
kann in der folgenden Abbildung skizzenhaft ein möglicher Aufbau
eingesehen werden. |
