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Sonntag, August 20, 2017
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ina linear0713EMO Halle 7, Stand C34

In vielen Produktionsmaschinen ist es zum Bewegen, Steuern und Positionieren notwendig, Wege, Wegeänderungen oder Standpunkte zu bestimmen. Hierzu werden häufig Wegemesssysteme parallel zu den Linearführungen eingesetzt. Integriert man diese Messsysteme in die Führung, hat dies den Vorteil, dass beide Funktionen – Führen und Messen – optimal aufeinander abgestimmt sind. Schaeffler hat zur integrierten Wegemessung in Hauptachsen das Messsystem der Baureihe LMSA (Längen-Mess-System-Analog) entwickelt.

Dabei haben sich die Entwickler für ein induktives analoges Messprinzip entschieden, das eine Genauigkeit von ±3 µm/m erreicht. Es zeichnet sich durch eine hohe Robustheit aus, ist unempfindlich gegenüber magnetischen Störfeldern und arbeitet hysteresefrei, also ohne jeglichen Magnetismus oder Rest-Magnetismus.

Ähnlich wie bei den bereits bekannten integrierten Messystemen LMST und LMSD besteht die komplette Kugelumlaufeinheit der Serie „Kuve..LMSA“ aus einem Führungswagen mit adaptierbarem Gehäuse für den Messkopf und einer Führungsschiene zur Aufnahme der Maßverkörperung. Die Messung erfolgt nach dem induktiven Prinzip eines Transformators mit beweglichem Reluktanzkern. Eine planare Spulenstruktur im Sensorkopf tastet mittels eines hochfrequenten Wechselfeldes die Inkremental-Maßverkörperung im Schienenkopf ab und erzeugt zwei um 90° phasen-verschobene Sensorsignale. Ein Edelstahlband mit hochgenauer fotolithografisch geätzter Teilung bildet die Maßverkörperung. Die Bewegung zwischen Abtastkopf und Maßband erzeugt eine Gegeninduktivität der einzelnen Spulen und generiert damit sinusförmige Signale. Auf diese Art und Weise hat das Messsystem LMSA einen Analogausgang 1 Vss mit unterverteilter Signalperiode bis zu 10 µm.  Damit ist das Messsystem einfach mit vorhandenen Steuerungen zu kombinieren.

Um die hohe Genauigkeit von ±3 µm/m sicherzustellen, muss ein exakter, geringer Abstand zwischen dem Messkopf am Führungswagen und der Maßverkörperung in der Schiene gegeben sein. Daher wurde die Maßverkörperung in ein spezielles 3-Schicht-Maßband integriert. Dieses Band besteht aus einem Trägerband, aus der eigentlichen Maßverkörperung und einem Abdeckband.

Das Trägerband nimmt die einzelnen Schichten auf, stellt den exakten Abstand zum Messkopf sicher und verleiht die notwendige Robustheit. Die Maßverkörperung wird im gereckten (kompensierten) Zustand auf das Trägerband aufgebracht und stellt die Genauigkeit sicher. Das dünne harte Abdeckband dient zum Oberflächenschutz. Zur einfachen Handhabung und Montage ist dieses 3-Schicht Maßband auf der Unterseite mit einem Klebeband versehen. Der Sensorkopf wird von einem Metallgehäuse aufgenommen. Dieses Gehäuse ist direkt mit dem Stahltragkörper des Führungswagens verbunden. Der genaue Abstand des Messkopfes zum Maßband ist werksseitig voreingestellt. Das Gehäuse ist dabei so aufgebaut, dass im Bedarfsfall über vier Fixierschrauben der Sensorkopf-Abstand jederzeit neu eingestellt werden kann.


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