Neues Messprinzip von Osterwalder Messtechnik AG: höhere Leistung, geringere Kosten

>> Eine neue Technologie von Magnescale für Längen- und Winkelmesssysteme von gesteuerten Werkzeugmaschinen arbeitet nach einem magnetoresistiven Messprinzip und bringt bei niedrigeren Kosten eine höhere Leistungsfähigkeit. Das magnetische System hat das gleiche thermische Verhalten wie die Werkzeugmaschine selbst und dadurch eine bessere thermische Ausdehnungskompensation.

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Osterwalder Werkzeug- Maschinen AG

ari. Bei der Positionserfassung an gesteuerten Werkzeugmaschinen sind Messsysteme eine elementar wichtige Komponente, welche für die Präzision der Maschine entscheidend mitverantwortlich ist. Bislang erfüllen zumeist optische Systeme in Form von Glasmassstäben oder Drehgebern diese wichtige Funktion. Viele Werkzeugmaschinenhersteller setzen sie wegen ihrer hohen Auflösung und hauptsächlich wegen ihrer hohen Genauigkeit ein, um die von ihren Kunden geforderte Fertigungspräzision zu erreichen.

Magnetoresistives Messprinzip: genauer als Glasmassstäbe

Neueste Entwicklungen, welche bereits im Jahre 1965 bei der Firma Sony ihren Anfang nahmen, haben eine Technologie für Längen- und Winkelmesssysteme hervorgebracht, welche den Werkzeugmaschinenherstellern hohe Kostenersparnis bei überlegener Leistungsfähigkeit bieten kann. Es handelt sich bei dieser Technologie um Systeme, welche mit einem magnetoresistiven Messprinzip arbeiten und ebenso hochauflösend (bis zu 0,00001 mm) und dabei genauer (z. B. ±0,21 µm bei 70 mm Messlänge) als optische Glasmassstäbe sind.

Beim magnetoresistiven Messprinzip werden aneinandergereihte bzw. absolut kodierte Magnetfelder mit einem Abstand von wenigen µm berührungslos durch einen MR-Sensor abgetastet. Diese so entstehende Teilung ist zumeist auf einem metallischen Träger aufgebracht. Somit hat ein magnetisches System das gleiche thermische Verhalten wie die Werkzeugmaschine selbst und dadurch eine automatische und deutlich bessere thermische Ausdehnungskompensation, als es bisher mit über der Maschine verteilten Wärmesensoren und anschliessender rechnerischen Kompensation in der Maschinensteuerung, möglich war.

Meist keine Druckluftspülung notwendig

Diese Technologie bietet den Herstellern von gesteuerten Werkzeugmaschinen aber noch mehr Vorteile gegenüber optisch basierten Messsystemen. So z. B. haben optische Systeme den Nachteil, dass Sie sehr empfindlich gegenüber Verschmutzungen reagieren. Bisher mussten optische Systeme sehr oft mit einer äusserst wartungsintensiven Druckluftspülung ergänzt werden, um einem Ausfall des Messsystems bei Verschmutzung vorzubeugen. Eine Druckluftspülung bei magnetischen Systemen wie vom Hersteller Magnescale ist meist nicht notwendig.

Einfache Druckluftanlage für Schleifanwendungen

Ausnahmen bilden hier Schleifanwendungen. Hier wird oft von den Herstellern empfohlen, eine Druckluftspülung zu ergänzen. Allerdings wird bezüglich der Druckluftspülung oft von den Herstellern empfohlen, die ins Messsystem eingeleitete Druckluft mit Öl zu versetzen. Somit können wartungsintensive Druckluftanlagen, wie sie häufig bei optischen Systemen zwingend verwendet werden müssen, gänzlich entfallen.

Beim Einsatz von magnetischen Messsystemen können diese an die einfache und wartungsarme Druckluftanlage der Maschine angeschlossen werden. Dies geht zudem mit einer Kostenreduktion einher, welche bei Werkzeugmaschinenherstellern leicht mehrere tausend Franken pro Jahr betragen kann.

Zehn Prozent höhere Verfahrgeschwindigkeiten

Beim fortschrittlichsten Hersteller von magnetischen Längen- und Winkelmesssystemen handelt es sich um die Firma Magnescale Co., Ltd. aus Japan, die ehemalige Messtechniksparte der Sony Manufacturing Systems Co. Deren Produkte haben nicht nur die oben aufgeführten Vorteile gegenüber Glasmassstäben, sondern sind zudem so unempfindlich gegenüber externen Magnetfeldern, dass man die Messsysteme dieses Herstellers an Direktantrieben montieren kann.

Auch die maximalen Verfahrgeschwindigkeiten sind, laut Hersteller, um zehn Prozent höher als bei bekannten Herstellern von optischen Messsystemen. Des Weiteren ist die gesamte Technologie in einem Gehäuse eingebettet, welches den gängigen Abmessungen entspricht. Somit entsteht auch kein konstruktiver Mehraufwand bei Verwendung von Magnescale-Messsystemen. Angeboten werden absolute wie auch inkrementelle Systeme dieses Herstellers für Steuerungen von Fanuc, Yaskawa, Panasonic und Mitsubishi. <<

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