«Integrierte Messsysteme werden Glasmassstäbe verdrängen»
(pi) Wenn Kühlschmiermittel und Späne durch den Arbeitsraum spritzen, starke elektrische und magnetische Felder die Sensoren stören, dann benötigen Konstrukteure ein gleichermassen robustes wie genaues Wegmesssystem. Jetzt bietet das weiterentwickelte integrierte Messsystem «IMS-I» von Rexroth mit einer Positionierwiederholgenauigkeit von 0,25 µm eine kompakte Alternative.
Beim integrierten Messsystem wird in ein Stahlband eine hochpräzise Periodenteilung eingeätzt. Die Massverkörperung wird in die Profilschiene integriert und über die gesamte Länge durch ein dicht verschweisstes Edelstahlband geschützt. Diese Verbindung hält laut Matthias Wolf, Produktmanager Integriertes Messsystem bei der Bosch Rexroth AG, «auch extremen Vibrationen und Stössen bis zu 10 G stand».
In die Führungswagen integriert Rexroth eine hochempfindliche Auswertungselektronik und ermöglicht dadurch die Positionserfassung dicht am Tool-Center-Point. Weitere externe Anbauteile sind nicht notwendig. Damit unterstützt das integrierte Messsystem den Trend zu platzsparenden Konstruktionen und fügt sich mit geringem Aufwand auch in beengte Bauräume ein.
Bei der Weiterentwicklung zum IMS-I hat Rexroth den Abstand vom Sensor zur Massverkörperung optimiert und so die Unempfindlichkeit gegenüber Spänen, Staub und Schmutz gesteigert. Das induktive Messsystem arbeitet berührungslos und damit verschleissfrei. Es deckt Verfahrwege bis zu 4500 mm ab. Dabei können mehrere Führungswagen auf einer Profilschiene unabhängig voneinander ihre Positionen erfassen und genau anfahren.
Die Wiederholgenauigkeit erreicht 0,25 µm und die Präzision der Massverkörperung beträgt ± 3 µm/m. Mit diesen Kennwerten sieht Matthias Wolf das IMS-I nahezu leistungsgleich mit Glasmassstäben: «Im Gegensatz zu diesen benötigt das IMS-I aber in der Schutzklasse IP 67 keine Sperrluft mit Mikrofeinfilter und entsprechender Verschlauchung. Das reduziert die System- und Betriebskosten.» (Siehe auch Interview auf der vorherigen Seite.)
Rexroth integriert die IMS-I-Sensorik komplett in die Kugel- und Rollenschienenführungswagen aller Varianten und verringert dadurch den Aufwand in der Montage und beim Service. Durch den Austauschbau von Rexroth passen alle Führungswagen der entsprechenden Baugrösse auch mit IMS-I auf die Profilschienen der unterschiedlichen Genauigkeitsklassen. Das vereinfacht die Logistik für die Inbetriebnahme und den Austausch im Servicefall. Das IMS-I ist für den direkten Anschluss an IndraDrive-Servoantriebe von Rexroth sowie alle anderen marktgängigen Servoantriebe vorbereitet.
Für Matthias Wolf bietet das System daher beste Voraussetzungen im Einsatz bei Werkzeugmaschinen: «Das Messsystem IMS-I ist für die Integration in Linearführungen und in der Kombination vom Führen mechanischer Lasten und dem Messen der Länge vorgesehen. IMS-I kann grundsätzlich in allen Werkzeugmaschinentypen eingesetzt werden, die ein direktes Messsystem zur Steigerung der Systemgenauigkeit oder für Direktantriebe benötigen.»