Messtechnik Messen der Sollbruchstelle mit Lasersensoren sichert Funktionsfähigkeit von Airbags

Autor / Redakteur: Kay Böhnke / Udo Schnell

Die Sollbruchstelle einer Airbag-Abdeckung ist eine kritische Größe für die Funktionsfähigkeit. Mit Laserschnittsensoren kann im industriellen Umfeld die Nahtdicke bestimmt werden. Weil die Dicke kontinuierlich gemessen wird, ergibt sich ein dreidimensionales Höhenbild. Je nach Sensor ist eine Genauigkeit von 20 µm möglich.

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Airbags können Leben retten – aber nur wenn sie auch funktionieren. Damit sich bei einem Unfall der Airbag schnell genug entfaltet, sind in der Airbag-Abdeckung Sollbruchstellen vorgesehen. Die Dicke dieser Aufrissnaht ist für das Funktionieren des Airbags entscheidend. Der Messung dieser Dicke in einem industriellen Umfeld kommt deshalb bei der Produktion entscheidende Bedeutung zu.

Umfangreiches Angebot an Lasersensoren

Auf dem deutschen Markt findet sich eine Vielzahl von Herstellern und Anbietern für Lasersensoren. Für die meisten einfachen Anwendungen eignen sich am besten Laserdistanzsensoren, die einen Distanzwert zu einem Objekt über Triangulation oder Lichtlaufzeitmessung erzeugen. Ein Überblick von Lasermesssystemen ist unter anderem in [1] zu finden. Bei den meisten Laserdistanzsensoren wird nur ein einziger Laserstrahl auf das Objekt projiziert. Basierend auf dem Messprinzip der Triangulation wird der Abstand mit Hilfe von Dreiecksbeziehungen bestimmt [2].

Außer diesen Triangulationssensoren gibt es im industriellen Umfeld auch wenige Sensoren, die auf Interferometrie oder Lichtlaufzeitmessung basieren [3]. Diese Abstandsmessungen sind zum jetzigen Stand der Technik aber eher selten anzutreffen.

Robuste Lasersensoren in der Industrie gefordert

Dies hat verschiedene Gründe: Die Sensoren werden meist in rauen industriellen Umgebungen, zum Beispiel bei Schweißnahtverfolgung, eingesetzt und müssen sich deshalb größten Anforderungen in Bezug auf Robustheit gegen Schmutz, Umgebungstemperaturen und Fremdlichteinflüssen stellen. Trotzdem sind hohe Genauigkeiten, hohe Geschwindigkeiten und große Messbereiche in bezahlbaren Regionen gefordert. Besonders diese Anforderungen schränken die Auswahl der Sensoren sehr stark ein und stellen eine große Herausforderung an Sensorhersteller dar.

Weil im Straßenverkehr besondere Aufmerksamkeit auf die Sicherheit der Autofahrer und Beifahrer gelegt wird, haben sich Airbags in den meisten Serienfahrzeugen zum Standard entwickelt. Beim Beifahrer befindet sich der Airbag meist unter der Cockpitverkleidung oberhalb des Handschuhfachs.

Messsystem mit Lasersensoren stellt Funktionsfähigkeit der Sollbruchstelle sicher

Um beim Auslösen des Airbags sicherzustellen, dass die Abdeckung unter der Cockpitverkleidung aufreißt und sich der Airbag entfalten kann, sind sogenannte Sollbruchstellen in der Abdeckung des Airbags vorgesehen. Aufgabe des beschriebenen Messsystems ist es, die Dicke der Aufrissnaht im Airbaggehäuse zu messen und sicherzustellen, dass die Dicke entlang der Naht innerhalb der Toleranz liegt.

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