Hochpräzise Längenmesssysteme für extreme Bedingungen

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Novotechnik Messwertaufnehmer OHG

a.b.jödden gmbh

AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH

Hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit

Das System LMI-310 bewährt sich unter anderem in Dreh-/Fräszentren des österreichischen Herstellers Weingärtner. Die Maschinen sind auf die Bearbeitung von sehr großen rotationssymmetrischen Werkstücken von 8 bis 15 m Länge spezialisiert – sie sind in der Lage, auf einer Länge von 12 m eine Genauigkeit an den Lagerzapfen von 10 µm zu erreichen. Erreicht werden können diese Werte nur, wenn auch die eingesetzten Messsysteme entsprechend genau arbeiten und die Belastungen der großen Maschinen aushalten. Die Systeme von AMO konnten alle Anforderungen erfüllen. Generell trotzt das induktive Messsystem Verschmutzungen und Feuchtigkeit, zudem weist es eine extrem hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit auf. Wird besonderer Korrosionsschutz benötigt, ist eine optionale Chrom-Beschichtung der Führungsschienen möglich.

Ergänzendes zum Thema

So funktionieren die Amosin-Messsysteme

Die Amosin-Messsysteme funktionieren nach dem Prinzip des Transformators mit beweglichem Reluktanzkern. Die Gegeninduktivität der Primär- und Sekundärwicklung eines Transformators ändert sich in Abhängigkeit der Lage des Kernes. Das Amosin-System besteht grundsätzlich aus einer planaren Spulenstruktur und einer Maßverkörperung. Die Spulenstruktur mit mehreren in Messrichtung gestreckten Wicklungselementen (einzelne Hauptelemente mit Primär-und Sekundär-sin/cos-Spulen) wird auf einem Substrat in Mikro-Multilayer-Technik realisiert. Die Maßverkörperung ist ein Edelstahlband mit einer hochgenauen fotolithografisch geätzten periodischen Teilung (z.B. 1000 µm) mit variabler Reluktanz. Die relative Bewegung in Messrichtung zwischen Sensorstruktur (im Abtastkopf) und Maßverkörperung (Maßband) ändert periodisch die Gegeninduktivität der einzelnen Spulen und erzeugt zwei sinusförmige 90°-phasenverschobene Signale (sin und cos). Die hohe Signalgüte und die Stabilität gegen Umwelteinflüsse führen dazu, dass nach der Signalkonditionierung in der Auswerteelektronik Abweichungen von nur 0,1 % der idealen Sinusform (Oberwellenanteil) bleiben. Dies ermöglicht hohe Interpolationsfaktoren (Unterteilungsstufen) in der Signaldigitalisierung, entweder im Messsystem oder in der Nachfolgeelektronik (CNC, usw.).

Inkrementelle und absolute Systeme

AMO hat jedoch nicht nur inkrementelle Messsysteme, sondern auch absolute Lösungen im Programm: Basierend auf dem eigenen induktiven Messprinzip Amosin hat Amo die Systemfamilie Absys entwickelt. Die Ausführung für die Längenmessung besteht aus dem Maßstab LMBA-100 und dem Abtastkopf LMKA-100 und wird in der Schutzklasse IP 67 realisiert. Der Maßstab ist ein dünner Stahlstreifen mit einem Ausdehnungskoeffizienten von 13 ppm. Er wird auf das betreffende Maschinenteil aufgeklebt. Die Teilungen des Maßstabs sind eingeätzt. Sie weisen in ihren Teilbereichen eine unterschiedliche Reluktanz als Messinformation auf. Es gibt verschiedene Versionen mit einer Genauigkeit von bis zu +/- 3 µm/m. Der Abtastkopf beinhaltet den induktiven Sensor und die Auswertelektronik. Er wird in Auflösungen von 1 und 0,25 µm angeboten, höhere Auflösungen sind in Vorbereitung.

Die Signalausgabe erfolgt über serielle Schnittstellen. Bei Taktzeiten von 100 KHz und 2 MHz wird SSI mit SIN/COS 1 Vss kombiniert; BiSS/C eignet sich für Taktzeiten bis zu 10 MHz. Mit der neuen leistungsstarken DRIVE-CLiQ-Schnittstelle können die absoluten Messsysteme von AMO zudem direkt an SINAMICS- und SINUMERIK-Komponenten von Siemens angebunden werden. Diese Kombination eignet sich insbesondere für Anwendungen mit Direktantrieben bzw. Torquemotoren. Nicht zuletzt hat FANUC als weltweit führender Robotik- und Automationshersteller die Schnittstellen der absoluten Längenmesssysteme von AMO offiziell als kompatibel zum FANUC-Protokoll für serielle Schnittstellen (Typ α) zertifiziert. (jv)

Bei der Miniscale Plus ist der Messsensor im Laufwagen integriert. (Bild: Schneeberger)

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