Diese Präsentation wurde erfolgreich gemeldet.
Wir verwenden Ihre LinkedIn Profilangaben und Informationen zu Ihren Aktivitäten, um Anzeigen zu personalisieren und Ihnen relevantere Inhalte anzuzeigen. Sie können Ihre Anzeigeneinstellungen jederzeit ändern.
Folie 1
Mit höherer Genauigkeit neue Wege beschreiten
• Dr. Torsten Becker
• BOGEN Electronic GmbH
BOGEN electronic GmbH
P...
Folie 2
•  Vorstellung der BOGEN electronic GmbH
•  Entwicklung zu höherer Genauigkeit
•  Trend 1: Closed-Loop
•  Trend 2:...
Folie 3
Genauigkeit, Auflösung und Wiederholgenauigkeit
•  Genauigkeit:
–  Grad der Übereinstimmung
zwischen angezeigtem u...
Folie 4
Toleranzklasse IT01 für Nennmaß 100 mm bedeutet
1 µm Toleranzbreite
Folie 5
Die Genauigkeitsanforderungen steigen
Ultrapräzisionsbearbeitung
Laser-Inferometer
Optische Strukturen
Magnetische...
Folie 6
Das
Richtige
messen
Weniger
Aufwand
zum
Messen
Richtig
messen
Neue Wege zu mehr Genauigkeit folgen drei Trends
1
C...
Folie 7
Messen, worauf es ankommt
Semi Closed Loop Closed Loop
•  Messen mit Drehencoder an
Achse oder im Motor
•  Positio...
Folie 8
Beispiel: Lineare magnetische Messung
Produktion Maßverkörperung
Erzeugen eines
magnetischen Musters
Anwendung
Aus...
Folie 9
•  Außendurchmesser von
3 mm bis 2.100 mm
•  Innendurchmesser von
150 mm bis 2.000 mm
•  Auf der Flanke mit
Durchm...
Folie 10
Closed Loop erfordert weniger Kompensationen
und reduziert Ungenauigkeiten
Semi Closed Loop Closed Loop
•  Temper...
Folie 11
•  Ausgangssituation
–  Optische Messung
–  Messung in der Mitte
•  Auflösung bis 29 Bit = 6*10-7
•  Genauigkeit ...
Folie 12
2. Trend: Inkremental- durch Absolutmessung
ersetzen
Inkremental Absolut
•  Messen durch Zählen
•  Messen in Bezu...
Folie 13
Welche Möglichkeiten gibt es zum Messen?
Einspurige, inkrementale Messung
Zweispurige, inkrementale Messung mit
R...
Folie 14
Alternative Möglichkeiten zum absoluten Messen
Zweispur-Nonius-Lösung
Inkrementalspur mit Zusatzspur
Pseudorandom...
Folie 15
Die Signale werden durch Interpolation verfeinert
Aus sinusförmigen
Signalverläufen können
Zwischenwerte interpol...
Folie 16
•  Nach ETH/IWF erzeugen energieeffiziente Maschinen weniger
Abwärme und verbessern andere Eigenschaften
–  Höher...
Folie 17
Hohe Kosten entstehen für teure Druckluftanteile 3
Quelle: ETH/IWF
Folie 18
Magnetisches Messen reduziert den Druckluftbedarf
•  Optisch
•  Licht
•  Auswertung
•  Kapselung
•  Pneumatik für...
Folie 19
Das
Richtige
messen
Weniger
Aufwand
zum
Messen
Richtig
messen
Neue Wege zur Genauigkeit haben drei Ziele
1
Closed...
Folie 20
•  Zählen auch Sie auf magnetische Produkte
•  Vielen Dank
•  Dr.-Ing. Torsten Becker
Geschäftsführer
BOGEN Elect...
Folie 21
Anhang
Folie 22
Mehr Informationen: www.bogen-electronic.com
Folie 23
•  International vocabulary of metrology — Basic and general
concepts and associated terms (VIM), Document produc...
Nächste SlideShare
Wird geladen in …5
×

Mit höherer Genauigkeit neue Wege beschreiten

945 Aufrufe

Veröffentlicht am

Veröffentlicht in: Ingenieurwesen
  • Als Erste(r) kommentieren

  • Gehören Sie zu den Ersten, denen das gefällt!

Mit höherer Genauigkeit neue Wege beschreiten

  1. 1. Folie 1 Mit höherer Genauigkeit neue Wege beschreiten • Dr. Torsten Becker • BOGEN Electronic GmbH BOGEN electronic GmbH Potsdamer Str. 12-13 14163 Berlin Germany Tel +49 30 810002-0 Fax +49 30 810002-60 www.bogen-electronic.com magnetics@bogen-electronic.com
  2. 2. Folie 2 •  Vorstellung der BOGEN electronic GmbH •  Entwicklung zu höherer Genauigkeit •  Trend 1: Closed-Loop •  Trend 2: Absolutmessung •  Trend 3: Energieeffizienz •  Magnetisches Messen •  BOGEN Lösungsportfolio •  Anhang Mit höherer Genauigkeit neue Wege beschreiten
  3. 3. Folie 3 Genauigkeit, Auflösung und Wiederholgenauigkeit •  Genauigkeit: –  Grad der Übereinstimmung zwischen angezeigtem und richtigem Wert •  Auflösung –  Der kleinste Bewegungsschritt, der messbar ist •  Präzision –  Früher: Wiederholgenauigkeit –  Die maximalen Abweichungen voneinander unabhängiger Ermittlungsergebnisse werden, wenn ein Prüfer ein festge- legtes Ermittlungsverfahren mehrfach unter vorgegebenen Bedingungen anwendet Meßsystem 2 3 Auflösung ZielpositionGenauigkeit Idealer Referenzmaßstab 41 -20 -15 -10 -5 0 +5 +10 +15 +20 Angezeigter Wert
  4. 4. Folie 4 Toleranzklasse IT01 für Nennmaß 100 mm bedeutet 1 µm Toleranzbreite
  5. 5. Folie 5 Die Genauigkeitsanforderungen steigen Ultrapräzisionsbearbeitung Laser-Inferometer Optische Strukturen Magnetische Strukturen Bearbeitung auf konventioneller Werkzeugmaschine IT Toleranzfelder Mikrometerschraube Schieblehre Messmittel Werkstück Maßstab Mechanische Strukturen Laserlicht
  6. 6. Folie 6 Das Richtige messen Weniger Aufwand zum Messen Richtig messen Neue Wege zu mehr Genauigkeit folgen drei Trends 1 Closed Loop 2 Absolutmessung 3 Energie- effizienz
  7. 7. Folie 7 Messen, worauf es ankommt Semi Closed Loop Closed Loop •  Messen mit Drehencoder an Achse oder im Motor •  Position wird aus Achsdrehung abgeleitet •  Messen mit Wegencoder an Wirkstelle •  Position wird direkt bestimmt •  Kraftfrei •  Messen mit Drehencoder mit Übersetzung •  Position wird aus Übersetzung abgeleitet •  Messen mit Drehencoder an Wirkstelle •  Position wird direkt bestimmt 1
  8. 8. Folie 8 Beispiel: Lineare magnetische Messung Produktion Maßverkörperung Erzeugen eines magnetischen Musters Anwendung Auswerten des magnetischen Musters Definierte Länge •  Verschleißfreies Lesen der Länge oder Position •  Schmutzunempflindlich •  Im Nassraum der Maschine Position 47,213 1
  9. 9. Folie 9 •  Außendurchmesser von 3 mm bis 2.100 mm •  Innendurchmesser von 150 mm bis 2.000 mm •  Auf der Flanke mit Durchmesser 3 mm bis 2.100 mm •  Anzahl Spuren –  Eine Spur –  Mehrere Spuren •  Direkt auf Welle, Nabe oder aufgepresstem Ring Beispiel: Rotative magnetische Messung 1
  10. 10. Folie 10 Closed Loop erfordert weniger Kompensationen und reduziert Ungenauigkeiten Semi Closed Loop Closed Loop •  Temperatur •  Durchhängen •  Spiel •  Spindelfehler •  Temperatur Kompensationsnotwendigkeit Kompensationsmöglichkeit •  Encoderfehler mit Multiturn •  Umkehrspiel •  Verwindung •  Encoderfehler 1
  11. 11. Folie 11 •  Ausgangssituation –  Optische Messung –  Messung in der Mitte •  Auflösung bis 29 Bit = 6*10-7 •  Genauigkeit ±8´´ pp bei Messdurchmesser 400 mm •  Freier Innendurchmesser maximal 100 mm •  Eingesetzte Lösung –  Magnetische Messung –  Winkelauflösung ergibt sich aus dem Winkelelement am Umfang •  Durchmesser 400 mm •  0,5 µm Auflösung entspricht 0,00014° •  Genauigkeit ±60´´ pp •  Freier Innendurchmesser maximal 300 mm –  Messung am Umfang –  Keine Verformungen zu berücksichtigen Beispiel: Ringmessung
  12. 12. Folie 12 2. Trend: Inkremental- durch Absolutmessung ersetzen Inkremental Absolut •  Messen durch Zählen •  Messen in Bezug auf Referenz •  Nach Ausschalten Rückkehr zur Referenz •  Messen einer Information •  Messen in Bezug zu einer vercodeten Position •  Erfordert nach Ausschalten keine Referenzfahrt 2
  13. 13. Folie 13 Welche Möglichkeiten gibt es zum Messen? Einspurige, inkrementale Messung Zweispurige, inkrementale Messung mit Referenzmarke Vierspurig, absolute Messung 4 Bit Binärmuster Vierspurig, absolute Messung 4 Bit Gray-Muster 2
  14. 14. Folie 14 Alternative Möglichkeiten zum absoluten Messen Zweispur-Nonius-Lösung Inkrementalspur mit Zusatzspur Pseudorandomcode Patentiertes Spezialmuster 2
  15. 15. Folie 15 Die Signale werden durch Interpolation verfeinert Aus sinusförmigen Signalverläufen können Zwischenwerte interpoliert werden •  Bis zum Faktor 8000 2 Hall-Sensor MR-Sensor
  16. 16. Folie 16 •  Nach ETH/IWF erzeugen energieeffiziente Maschinen weniger Abwärme und verbessern andere Eigenschaften –  Höhere Präzision –  Weniger Verschleiß –  Bessere Arbeitsbedingungen •  Energieeffiziente Maschinen erfordern daher eine geänderte Thermokompensation Energieeffizienz wirkt auf die Genauigkeit 3
  17. 17. Folie 17 Hohe Kosten entstehen für teure Druckluftanteile 3 Quelle: ETH/IWF
  18. 18. Folie 18 Magnetisches Messen reduziert den Druckluftbedarf •  Optisch •  Licht •  Auswertung •  Kapselung •  Pneumatik für –  Überdruck in Maßstab –  Überdruck in Maschine •  Magnetisch •  Auswertung •  Geringe Kapselung •  Keine Pneumatik 3
  19. 19. Folie 19 Das Richtige messen Weniger Aufwand zum Messen Richtig messen Neue Wege zur Genauigkeit haben drei Ziele 1 Closed Loop 2 Absolutmessung 3 Energie- effizienz •  Neue Messkonzepte können nur in neue Produktgenerationen integriert werden •  Es gibt derzeit interessante Alternativen zu den inkrementalen Messsystemen an Achsen •  Lineare magnetische Lösungen sind energieeffizienter als optische Messlösungen
  20. 20. Folie 20 •  Zählen auch Sie auf magnetische Produkte •  Vielen Dank •  Dr.-Ing. Torsten Becker Geschäftsführer BOGEN Electronic GmbH Potsdamer Str. 12-13 14163 Berlin Tel +49 30 810002-0 Email Torsten.Becker@bogen-electronic.com BOGEN produziert magnetische Produkte, die zählen
  21. 21. Folie 21 Anhang
  22. 22. Folie 22 Mehr Informationen: www.bogen-electronic.com
  23. 23. Folie 23 •  International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated terms (VIM), Document produced by Working Group 2 of the Joint Committee for Guides in Metrology (JCGM/WG 2). •  Internet: –  Lukas Weiss: Energieeffizienz von Werkzeugmaschinen, http://www.iwf.mavt.ethz.ch/ConfiguratorJM/talks/ Werkzeugma_132681778231640/ iwf_inspire_ee_lw_2011_05_18_final.pdf Quellen

×