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Wege- und Winkel messen

Text: Risshu Bergmann, Renishaw
Ein Messsystem mit Drive-Cliq-Interface und Abtastköpfe mit Schutzklasse IP64 bietet eine gute Geschwindigkeitsregelung und Positionsstabilität.

Besonders auf den Einsatz in Hochleistungs-Drehmaschinenspindeln und in Torquemotoren hin konzipiert, hat Renishaw das absolute, optische Messsystem Resolute mit Drive-Cliq-Interface . Entsprechend bestimmt es die Position sofort nach dem Einschalten. Das Abtastprinzip ist vergleichbar mit einer Hochgeschwindigkeitskamera, die Aufnahmen von der Absolutcodierung der Maßverkörperung macht. Selbst bei Verfahrgeschwindigkeiten von 100 m/s sind Auflösungen von bis zu 1 nm möglich, beziehungsweise 32 Bit bei 36 000 U/min. Die Optik ermöglicht einen kleinen, internen, zyklischen Fehler und ein sehr geringes Rauschniveau und führt zu verbesserter Geschwindigkeitsregelung und Positionsstabilität.

Bisher waren solche präzisen Regelgenauigkeiten nur mit hochsensiblen Messsystemen zu erzielen. Resolute ermöglicht durch Abtastköpfe mit Schutzklasse IP64 und robusten Maßverkörperungen hochwertigen Werkstoffen eine weitaus höhere Robustheit und Zuverlässigkeit. Aufgrund des berührungslosen Messens entfallen zusätzlichen Lager, Dichtungen, Kupplungen und Führungen. Selbst wenn Öl oder Kühlmittel durch eine Leckage in den Lagerdichtungen eindringt, bleiben die Abtastköpfe geschützt.

Das rotative Winkelmesssystem besteht aus einem Lesekopf und einem Edelstahlring für die Maßverkörperung, der fest mit der Achswelle verbunden wird. Dadurch gibt es Umkehrspiel noch Wellentorsion oder Kupplungsverluste. Die rotativen Maßverkörperungen sind optional mit reduziertem Trägheitsmoment oder mit einer Genauigkeit bis zu ±1 Winkelsekunde erhältlich. Neben Standardgrößen von 52 bis 550 mm Durchmesser sind auch kundenspezifische Größen möglich. Durch die kompakte Bauweise kann der Anwender das Messsystem nah am Werkstück platzieren.

Die linearen Systeme bestehen aus einem Lesekopf und einem Maßband aus Edelstahl oder ZeroMet, einer Nickel-Eisen Legierung mit minimaler thermischer Ausdehnung. Die Maßbänder werden direkt an die Maschinenstruktur oder in eine Führungsschiene montiert. Die codierten Maßbänder mit der Single-Track-Technik von Renishaw sind bis zu ±1 µm genau oder bis zu 10 m lang.

Der Positionsabgleich gewährleistet ein hohes Redundanzniveau. Hier soll ein neuer Ansatz die Positionsüberprüfung sicherstellen und Fehler unwahrscheinlich machen. Die Sicherheit von Resolute wird zusätzlich durch die Algorithmen zur Positionsüberprüfung erhöht: Bei jeder Anfrage bestimmt das System die Position anhand dieses Verfahrens und verifiziert das Ergebnis über einen unabhängigen Algorithmus zur Überprüfung der Position. Jegliche Fehler werden der Steuerung gemeldet bevor ein Problem entstehen kann.

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