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Im Fokus - Archiv Oktober 2009
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02.10.2009 -
Zusätzlich zu einer hohen Wiederholgenauigkeit spielt in modernen Werkzeugmaschinen, in Positionier-, Mess- und Handlingsystemen immer häufiger auch die Genauigkeit der Achsbewegung eine entscheidende Rolle. So lassen sich beispielsweise hochpräzise Bauteile für die Produktronik- oder Elektronikindustrie nur mit einer µ-genauen Führung entlang der kompletten Achse realisieren. Bei der Montage und Prüfung solcher Systeme, aber auch bei der Fehlersuche nach einer Crashfahrt leistet die Laservermessung einen wertvollen Dienst: Sie erkennt selbst kleinste Bewegungsfehler und liefert die entscheidende Grundlage für deren Korrektur.
Eingesetzt wird die Laservermessung überall dort, wo Anwender bei Fertigungs- oder Prüfprozessen auf eine hohe Ablaufgenauigkeit linearer Bewegungen oder auf eine hohe Absolutgenauigkeit angewiesen sind. In der Regel geht es dabei um Toleranzen unter 0,005 mm über die komplette Bewegung hinweg. Moderne Präzisionsmesssysteme, so genannte Laser-Interferometer, ermitteln die hierfür notwendigen, hoch genauen Daten.
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Hier geht es ums µ: Per Laservermessung ermittelt SCHUNK die Präzision eines Linearsystems.
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Hier geht es ums µ: Per Laservermessung ermittelt SCHUNK die Präzision eines Linearsystems.
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Mit präzisen Modulen und modernster Messtechnik zum Ziel
In der Lasermesstechnik steckt jede Menge Know-how: Gebündeltes Licht wird durch Strahlteiler und Spiegel auf getrennte optische Bahnen gelenkt, am Ende des Messweges über Spiegel reflektiert und im Messgerät wieder zusammengeführt [vergl. Grafik Laserprinzip]. Die Differenz der Lichtstrahlen ergibt ein spezifisches Muster, die so genannten Interferenzstreifen oder -ringe. Aus ihnen lassen sich Entfernungen, Winkelabweichungen und Brechzahlen ermitteln. Laser-Interferometer werden zum einen in Forschungs- und Laboranwendungen eingesetzt. Zum anderen immer häufiger auch in der Qualitätssicherung und sogar direkt bei Anwendern vor Ort.
Um bei Linearsystemen die Positions- und Ablaufgenauigkeit zu ermitteln, wird das Laser-Interferometer parallel zu der Achse justiert, die geprüft werden soll. Die optischen Bahnen werden in einen Messstrahl und in einen Referenzstrahl aufgeteilt. Ein Messgerät überlagert die reflektierten phasen- und frequenzgleichen Wellenfronten und gibt sie als Messgröße aus. Schließlich bereitet eine Software die Umkehrspanne, Streubreite, Führungs- oder Positionsabweichung grafisch auf.
Grundlage für die Ermittlung der Positioniergenauigkeit sind in der Regel die Abnahmekriterien nach VDI/DGQ 3441, für die Geradheitsmessung die Kriterien nach VDI/DGQ 2617. Neuere Richtlinien beschreibt auch die DIN ISO 230-2. Da bei der hoch genauen Vermessung von Linearsystemen häufig auf Vergleichsdaten zurückgegriffen wird, hat derzeit die Auswertung nach VDI-Regeln noch die größere Bedeutung.
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Das Laser-Interferometer stellt mit Hilfe von Lichtwellen selbst kleinste Abweichungen fest.
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Anhand der Messergebnisse ist unter anderem die Geradheit einer Führungsachse abzulesen
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Abweichungen werden mechanisch oder in der Steuerung korrigiert
Bei der Führungsgenauigkeit von Linearsystemen sind insbesondere Winkelfehler, Nick- und Gierwinkel sowie die daraus resultierende Rotation einer Führung von Interesse. Neueste Laser-Interferometer liefern zudem dynamische Kennwerte als Weg-Zeit-, Geschwindigkeit-Zeit- und Beschleunigung-Zeit-Diagramme. Vor allem bei Systemen für hochdynamische Anwendungen spielen diese Werte eine wichtige Rolle.
Auf Basis der Abweichungen können die vermessenen Systeme sehr präzise korrigiert werden. Dies geschieht zum einen mechanisch, indem die Baugruppen und Komponenten optimal zueinander ausgerichtet werden. Zum anderen werden beim so genannten Mapping systematische Abweichungen, wie etwa die Umkehrspanne oder die Positionsabweichungen, über eine Fehlertabelle in der Maschinensteuerung kompensiert.
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Präzise Messergebnisse lohnen sich
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Mit Hilfe der Laservermessung lässt sich eine extrem hohe Präzision über den kompletten Bewegungsprozess hinweg sicherstellen. So werden hochpräzise Fertigungs- und Prüfprozesse zum Teil überhaupt erst möglich. Hinzu kommen weitere Vorteile:
- Die präzise Ausrichtung der Systemkomponenten minimiert deren Verschleiß und sorgt für eine lange Lebensdauer des Gesamtsystems.
- Die Laservermessung liefert die Grundlage für Dokumentation und Qualitätssicherung und sie stärkt die Kompetenz von Anlagenbauern und Systemintegratoren.
- Sie vereinfacht die Fehlersuche und spart Zeit bei Problemen mit einer bestehenden Anlage, beispielsweise nach einer Crashfahrt.
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SCHUNK bietet Laservermessung als Serviceleistung
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Als Kompetenzführer in der Automation bietet SCHUNK neben seinem umfassenden Programm an Standardmodulen und individuellen Baugruppen als Serviceleistung seit kurzem auch die Laservermessung an. Auf diese Weise können insbesondere Anlagenbauer und Systemintegratoren sicherstellen und dokumentieren, dass die von Ihnen gelieferten Systeme alle Anforderungen präzise erfüllen.
- Sie können auf Grundlage der Messergebnisse ihre Systeme optimieren und damit die Prozesssicherheit und Lebensdauer spürbar steigern.
- Sie erhalten aussagefähige Protokolle über die Genauigkeiten Ihrer Systeme und können diese in die Dokumentation integrieren.
- Bei Reklamationen können Sie die Messergebnisse als Hilfestellung nutzen.
Mit Hilfe mobiler Laser-Interferometer, vermisst SCHUNK die Systeme auch direkt vor Ort. Die Service-Experten ermitteln dabei unter anderem die Position, die Kippwinkel sowie die Geradheit der Linearsysteme. Zudem führen sie dynamische Messungen der Anlagen durch. Nach der Messung wertet SCHUNK dann gemeinsam mit dem Anwender, dem Systemintegrator oder dem Anlagenbauer die Ergebnisse aus. Die Laservermessung ist bei SCHUNK sowohl für eigene Produkte als auch für bestehende Anlagen mit Komponenten anderer Anbieter möglich.
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SCHUNK bietet den neuen Vermessungs-Service ab sofort für Europa an.
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11.2009
So gehen Bediener beim Drehen auf Nummer Sicher
Wenn sich auf der Drehmaschine ein Werkstück aus dem Futter löst, kann es in der Fertigungshalle zum lebensgefährlichen Geschoss werden. Kein Wunder also, dass der Gesetzgeber, Berufsgenossenschaften, Normenausschüsse, Maschinen- und Spannmittelhersteller alles dafür tun, dass beim Drehen Gefahren für Leben und Eigentum vermieden werden.
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10.2009
Schnurgerade bis aufs µ
Zusätzlich zu einer hohen Wiederholgenauigkeit spielt in modernen Werkzeugmaschinen, in Positionier-, Mess- und Handlingsystemen immer häufiger auch die Genauigkeit der Achsbewegung eine entscheidende Rolle. So lassen sich beispielsweise hochpräzise Bauteile für die Produktronik- oder Elektronikindustrie nur mit einer µ-genauen Führung entlang der kompletten Achse realisieren.
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09.2009
Wie einfach Maschinen heute sehen lernen
Immer mehr Branchen können das Potenzial industrieller Bildverarbeitungssysteme ausschöpfen. Ob im Supermarkt, auf der Autobahn, am Flughafen oder in der Fabrik: Überall werden mittels Kamerasystemen Bilder aufgenommen und in einem Rechner ausgewertet, um schließlich vollautomatisch schnelle und sichere Entscheidungen zu treffen.
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08.2009
Hydro-Dehnspanntechnik für die Werksstückspannung
Hydro-Dehnspannfutter für das Spannen von Werkzeugen (Fräser, Bohrer, Gewindebohrer, Reibahlen) sind am Markt seit langem bekannt und wegen ihrer technischen Vorteile geschätzt. Sie kombinieren eine kräftige, zentrische Spannung mit einer hohen Eigendämpfung. Das Ergebnis sind sehr gute Oberflächen bei hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten.
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07.2009
Greifen - prüfen - messen - schonen
Intelligente Sensoren machen Aktoren zu feinfühligen Helfern in der Automatisierung
Sensoren sind in der Automatisierung die entscheidenden Sinnesorgane von Maschinen und Anlagen. Während Greifmodule und andere Aktoren früher gewissermaßen gefühllos und stur exakt vordefinierte Aufgabe erledigten, werden sie heute mit Hilfe intelligenter Sensoren zu feinfühligen und flexiblen Helfern im Fertigungsprozess. Sie versorgen die Anlage mit wichtigen Informationen über den Prozess, die Produkte bzw. Bauteile sowie die Anlagenfunktion. Das erhöht die Flexibilität, verkürzt die Fertigungszeit, sichert die Produktqualität, vermeidet Anlagenstörungen und schont die Automatisierungssysteme.
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06.2009
Der Trend zum Präzisionswerkzeughalter
Seit Jahren gelten Spannzangenfutter als günstige und probate Spannmittel für unterschiedlichste Bearbeitungen. Und das, obwohl sich in vielen Betrieben das gleiche Bild bietet: Aus Angst vor losen Werkzeugen ziehen Werker die Überwurfmuttern der Spannzangenaufnahmen mit überdimensionalen Verlängerungen an.
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05.2009
Auf dem aktuellen Stand der Anforderungen
- Die neue Maschinenrichtlinie der EU
Die Sicherheit von Produkten und Systemen steht für SCHUNK traditionell ganz oben auf der Prioritätenliste, denn wir verstehen uns als Partner unserer Kunden und bieten ausschließlich Komponenten an, die qualitativ und sicherheitstechnisch zur Spitze gehören.
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04.2009
Hohe Wirtschaftlichkeit durch Performance in der Spanntechnik
5-Achs-Maschinen bieten ein enormes Effizienzpotenzial in der modernen Fertigung.
Wer dieses Potenzial möglichst umfassend ausschöpfen will, sollte dabei auch an die passende Ausrüstung denken.
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03.2009
Mikroventiltechnik
- Kleinteilehandhabung und -montage
Wer kleine, leichte Teile handhaben oder montieren will, kann mit elektromagnetischen Mikroventilen kräftig Gas geben. Die energieeffizienten Ventile werden direkt mit dem pneumatischen Aktor verschraubt und machen auf diese Weise Schluss mit langen Leitungen. Sie sorgen für einen deutlich schnelleren Takt und sparen dabei Druckluft, Leitungsgewirr sowie jede Menge Montagezeit. Selbst in vorhandene Anlagen lassen sich die standardisierten Tempomacher einfach und schnell integrieren.
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02.2009
Zuverlässige Präzision bis in den verstecktesten Winkel
Trotz konstruktiver Raffinesse lassen sich schwer zugängliche Stellen an Werkstücken manchmal nicht vermeiden. Gefragt sind in diesen Fällen schlanke Werkzeughaltersysteme mit minimaler Störkontur. Sie müssen bis in den verstecktesten Winkel vordringen, ein ausreichendes Drehmoment übertragen und zugleich hohe Präzision gewährleisten.
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