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PI 033-16 Lohr am Main, 25.04.2016

Integriertes Messsystem IMS-A von Rexroth: absolut, induktiv und präzise

Führen und Messen kombiniert: Das integrierte Messsystem IMS-A erfasst induktiv auch bei mechanischen Belastungen und in schmutzbelasteten Arbeitsumgebungen die absolute Position hoch präzise.

Linearführungen mit Absolutwert-Erfassung so genau wie Glasmaßstäbe, aber robuster

Bei der spanenden Bearbeitung, dem 3D-Druck oder dem Elektronikhandling kommt es auf immer höhere Präzision und Verfügbarkeit an. Dazu trägt jetzt das neue in Linearführungen integrierte Messsystem IMS-A von Rexroth bei. Es erfasst die absolute Position der Achse auf +/- 4 Mikrometer genau. Das gegenüber Verschmutzungen, Vibrationen, Stößen und magnetischen Störfeldern unempfindliche Messsystem benötigt dazu während eines Spannungsausfalls keine Pufferbatterien. Durch die vollständige Integration der Sensorik und Auswerteelektronik in die Kugel- und Rollenschienenführungswagen können Konstrukteure auf externe Messsysteme sowie Sperrlufteinrichtungen verzichten.

Das Einschalten von Maschinen kann gerade nach Spannungsausfällen zu kritischen Situationen führen. In vielen Applikationen muss die Steuerung sofort wissen, auf welcher Position jede Achse gerade steht. Rein inkrementelle Messsysteme müssen dazu erst eine Referenzfahrt absolvieren. Das verlängert die Hochlaufzeit und kann in beladenem Zustand zu Schäden an den Werkstücken und Werkzeugen führen. Das neue integrierte Messsystem IMS-A von Rexroth erfasst sofort beim Einschalten die absolute Position der Achse mit hoher Präzision und meldet sie ohne Referenzfahrt an die Steuerung. Dazu benötigt das System keine Pufferbatterien, die regelmäßig erneuert werden müssten.

Induktiv verschleißfrei

Durch das induktive Messprinzip arbeitet das IMS-A berührungslos und damit verschleißfrei. Die Maßverkörperung kann durch externe Magnetfelder nicht gestört oder zerstört werden. Das IMS-A ist unempfindlich gegenüber Vibrationen bis zu 10 G und Stößen bis zu 50 G. Sensoren und Auswertelektronik sind geschützt im einem Gehäuse an der Stirnseite des Führungswagens platziert. Auch in Arbeitsräumen mit Kühlschmiermitteln, Staub, Spänen und anderen Verschmutzungen benötigt das IMS-A keine aufwändigen energie- und wartungsintensiven Sperrlufteinrichtungen. Selbst elektrische und magnetische Störfelder beeinflussen die Messergebnisse nicht. Diese Fähigkeit prädestiniert das IMS-A zum Beispiel auch für die Kombination mit Linearmotoren. Dort verbindet es Präzision mit den hohen Dynamikanforderungen und erhält die volle Dynamik der Kugel- und Rollenschienenführungen von Rexroth. Die zulässige Beschleunigung beträgt bis zu 500 m/s² und die maximale Geschwindigkeit zu 5 m/s, auf Anfrage sogar bis zu 10 m/s.

Präzise Bearbeitung

Mit dem IMS-A erfolgt die Positionserfassung sehr dicht am Tool Center Point, eine wichtige Voraussetzung für hohe Präzision und damit Oberflächengüte in der spanenden Bearbeitung. Die Positionsauflösung des IMS-A beträgt bis zu 0,025 µm. Dieser extrem geringe Wert schafft die Voraussetzungen für eine sehr gute Regelkreisdynamik und damit kurze Taktzeiten. Die Systemgenauigkeit von +/- 4µm/m liegt im Bereich von Glasmaßstäben. Damit ist eine Wiederholgenauigkeit von +/- 0,25µm erreichbar.

Integrierte Funktionen

Die Funktionsintegration von Führen und Messen in einer Baugruppe minimiert die Montagezeiten. Eine Justierung des Messsystems ist nicht notwendig. Anwender können auf einer bis zu 4.500 mm langen Profilschiene mehrere Führungswagen mit IMS-A unabhängig voneinander und ohne Einschränkung bei der Genauigkeit einsetzen. Alle Komponenten, also Schiene, Führungswagen mit Adapterplatte und Messkopf, sind im Servicefall einzeln ersetzbar. Das reduziert die Servicekosten. Für einen weiter reduzierten Aufwand sorgt der Austauschbau von Rexroth. Alle Führungswagen der entsprechenden Baugrößen passen uneingeschränkt auf die Profilschienen der jeweiligen Größe. Das Messsystem überträgt die Daten über die Schnittstellen HIPERFACE (*) sowie SSI/1VSS an die intelligenten Antriebe oder die Steuerung. Die Schnittstellen DRIVE-CLiQ (**)und FANUC folgen.

Vorbereitet auf Industrie 4.0

Das Messsystem ist durch die Integration zusätzlicher Temperatur- und Bewegungssensoren bereits auf zukünftige Anforderungen von Industrie 4.0 vorbereitet. Die zusätzlichen Sensoren ermöglichen Maschinenkonstrukteuren beispielsweise das Auslesen der Temperaturlast und der tatsächlichen Dynamik. Die Sensordaten bilden auch die Basis für zukünftige Konzepte zur vorausschauenden Wartung. Der Anwender kann damit Betriebszustände online erfassen und auswerten. Messen die Beschleunigungssensoren Veränderungen wie zunehmende Vibrationen, dann deutet das auf Verschleiß oder andere Probleme hin. Die Instandhaltung kann dann geplant eingreifen, bevor es zu einem Maschinenstillstand kommt.

(*) HIPERFACE© ist eine eingetragene Marke der Sick Stegmann GmbH

(**) DRIVE-CLiQ ist eine geschützte Marke von Siemens

Wirtschaftlich, präzise, sicher und energieeffizient: Antriebs- und Steuerungstechnik von Bosch Rexroth bewegt Maschinen und Anlagen jeder Größenordnung. Das Unternehmen bündelt die weltweiten Anwendungserfahrungen in den Marktsegmenten Mobile Anwendungen, Anlagenbau und Engineering sowie Fabrikautomation für die Entwicklung innovativer Komponenten, maßgeschneiderter Systemlösungen und Dienstleistungen. Bosch Rexroth bietet seinen Kunden Hydraulik, Elektrische Antriebe und Steuerungen, Getriebetechnik sowie Linear- und Montagetechnik aus einer Hand. Mit einer Präsenz in mehr als 80 Ländern erwirtschafteten die über 33.700 Mitarbeiter 2014 einen Umsatz von rund 5,6 Mrd. Euro.

Mehr Informationen unter www.boschrexroth.com

Die Bosch-Gruppe ist ein international führendes Technologie- und Dienstleistungsunternehmen mit weltweit rund 375 000 Mitarbeitern (Stand: 31.12.2015). Sie erwirtschaftete im Geschäftsjahr 2015 nach vorläufigen Zahlen einen Umsatz von über 70 Milliarden Euro. Die Aktivitäten gliedern sich in die vier Unternehmensbereiche Mobility Solutions, Industrial Technology, Consumer Goods sowie Energy and Building Technology. Die Bosch-Gruppe umfasst die Robert Bosch GmbH und ihre rund 440 Tochter- und Regionalgesellschaften in rund 60 Ländern. Inklusive Handels- und Dienstleistungspartnern ist Bosch in rund 150 Ländern vertreten. Dieser weltweite Entwicklungs-, Fertigungs- und Vertriebsverbund ist die Voraussetzung für weiteres Wachstum. Im Jahr 2015 meldete Bosch weltweit rund 5 400 Patente an. Strategisches Ziel der Bosch-Gruppe sind Lösungen für das vernetzte Leben. Mit innovativen und begeisternden Produkten und Dienstleistungen verbessert Bosch weltweit die Lebensqualität der Menschen. Bosch bietet „Technik fürs Leben“.

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