Zerspanen

Wo bin ich?

Bei Freizeit-Wanderungen reicht es aus, ungefähr zu wissen wo man ist. Wer die Orientierung nicht komplett verliert, der findet schon seinen Weg. Werkzeugmaschinen sollten schon genau wissen, wo sie auf ihren Wegen gerade sind – möglichst mikrometergenau und extrem schnell. Doch das zu re-alisieren ist oft eine Herausforderung. Denn an Messsysteme für die Positionsrückmeldung in Antriebssystemen, besonders in Linearantrieben, werden zum Teil widersprüchliche Forderungen wie hohe Auflösung, hohe Genauigkeit, geringer Platzbedarf, niedrige Masse, hohe Messgeschwindigkeit gestellt.

Zum Erzielen einer hohen Regelverstärkung in hochdynamischen digitalen Antrieben, die schwingungsarm feinsten Konturen folgen können, sind hohe interne Wegauflösungen in der Steuerung notwendig. Maßgebend im eigentlichen Sinn des Wortes ist der Maßstab eines Linearmesssystems. Forderungen nach maximalen Positionsabweichungen von zwei Mikrometern pro Meter oder noch geringer sind keine Seltenheit, wobei der Schwerpunkt mehr auf Vermeidung von kurzperiodischen Fehlern liegt, die zu unliebsamen Schwingungen von Linearantrieben führen können, während langperiodische, meist lineare Fehleranteile oft kompensiert werden. Eine Konzentration mehrerer Bewegungsachsen auf kleinstem Raum schreit geradezu nach einer Miniaturisierung von Antrieb, Führung und Messsystem.

Neu- und Weiterentwicklungen der Messsysteme aus Jena erfüllen die konträren Forderungen: Dank einer neuen Interpolationselektronik, die im 15-poligen Stecker integriert ist, können jetzt Auflösungen bis zu 0,05 Mikrometern ohne Zusatzelektronik erreicht werden. Die zulässige Verfahrgeschwindigkeit konnte auf 10 Meter pro Sekunde bei Sinus-Signalausgang (1,6 Meter pro Sekunde bei Rechteck-Signalausgang) mit 0,1 Mikrometern Auflösung gesteigert werden. Die kurzperiodischen Positionsabweichungen wurden reduziert durch Einführung einer elektronischen Kompensation von Amplituden- und Offsetschwankungen der Rohsignale, die in allen Geschwindigkeitsbereichen schleppfehlerfrei funktioniert. Solche Schwankungen werden zum Beispiel durch Anbaufehler und Maßstabverschmutzung verursacht. Den mechanische Anbau erleichtert eine LED, die durch ihre Helligkeit über den Justierzustand des Messkopfes informiert.dc

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