Wegmesssysteme Präzise Positionserfassung mit hoher Auflösung

Ein Hersteller von Planarmotoren setzt auf induktive Messsysteme mit hoher Auflösung, da viele Anwendungen weder optische noch magnetische Systeme zulassen.

Anbieter zum Thema

Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Lenord, Bauer & Co. GmbH

SPN Schwaben Präzision Fritz Hopf GmbH

AMO Automatisierung Messtechnik Optik GmbH

Ob Chipkartenprozesstechnik, Pick-&-Place, Mess- und Prüfhandling oder Arbeiten unter Reinraumbedingungen – in vielen Fällen kommen für anspruchsvolle Applikationen Planarmotoren zum Einsatz, die sich exakt an jedem beliebigen Punkt in der Ebene positionieren lassen. Die Firma Pasim Direktantriebe aus Suhl in Thüringen hat sich auf die Entwicklung, Herstellung, den Vertrieb und Service von luftgelagerten Direktantrieben spezialisiert, wie sie in Planarmotoren verwendet werden. Dabei werden kundenspezifische Anforderungen mit Wegmesssystemen, Steuerungskomponenten und Führungs- sowie Gestellelementen komplett zu leistungsfähigen Systemlösungen zusammengefügt. Bei den Wegmesssystemen vertraut Pasim seit langem auf Systeme des oberösterreichischen Unternehmens AMO.

Vielseitige und hochdynamische Antriebe

Die Planarantriebe von Pasim zeichnen sich durch eine verschleißfreie Lagerung, hohe Parameterkonstanz sowie stick-slip-freie Bewegungen aus. Durch das verwendete Einebenenprinzip und die dadurch erreichte geringe Bauhöhe lassen sich die hochdynamischen Antriebe vielseitig anwenden, je nach Ausführung als Schritt- (ROP) oder geregelt als Servomotor (RSP). Dabei sind auch Konstruktionen möglich, bei denen sich mehrere Läufer gleichzeitig und unabhängig auf einem Stator bewegen.

Planarmotoren kommen typisch in der Chipkartenprozesstechnik sowie deren Bestückung zum Einsatz, bei der Positionierung für Pressoperationen bis ca. 20 t, bei Pick-&-Place-Anwendungen, Mess- und Prüfhandling, Arbeiten unter Reinraumbedingungen oder dem Transporthandling bei Anlagenverkettungen.

Der Planarantriebsstator mit einer Größe bis zu 1000 mm x 1500 mm besteht aus einer präzise gearbeiteten Edelstahlplatte, in die eine orthogonale Zahnstruktur eingearbeitet ist. In den Läufer sind Permanentmagnete, Luftdüsen sowie jeweils um 90° versetzte Spulenpaare eingebaut. Die Funktionsfläche des Läufers besitzt wie die des Stators eine orthogonal verzahnte und mit Polymer vergossene Struktur. Nach Zuführung von Druckluft bildet sich zwischen Stator und Läufer ein definiertes Luftlager aus, das eine freie Bewegung des Läufers in X- und Y-Richtung ermöglicht. Der Antrieb läuft dabei im Mikroschrittbetrieb. Dieses Wirkprinzip gilt für Bewegungen in X oder Y-Richtung, aber auch gleichzeitig für eine zusammengesetzte Bewegung aus x und y-Komponenten.

Positionsmessung weder optisch noch magnetisch

Der RSP (Reluktanz Servo-Planarmotor) besitzt gegenüber dem ROP (Reluktanz Open loop Planar) ein Wegemesssystem von AMO, das in Verbindung mit dem Lesen der Verzahnungsstruktur einen geregelten Betrieb der Achsen in X- und Y-Richtung ermöglicht. Die Pasim-Ingenieure verwenden dabei nicht den gesamten Abtastkopf des österreichischen Herstellers, sondern lediglich das Innenleben mit der innovativen Technologie von AMO.

„Ein alternativer Hall-Sensor würde nicht die geforderte Auflösung von 0,25 µm erreichen, und da bei vielen unserer Anwendungen weder optische noch magnetische Messlösungen in Betracht kommen, arbeiten wir seit 2006 in der Entwicklung eng mit AMO zusammen“, so Oliver Matipa, Geschäftsführer Technischer Vertrieb bei Pasim. „Zudem hat AMO als einziger Anbieter Messsysteme, die die Zahnteilungen unserer Antriebe auslesen können. Außerdem ist deren Feuchtigkeitsbeständigkeit nahezu unschlagbar.“

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