Inhaltsverzeichnis
1. Anlagen für die Fertigung werden selbst konstruiert
2 .Hochpräzises Messgerät für riesige Gantry
3. Entwickelt für den Einsatz in rauen Umgebungen
4. Verfahren ohne Hysterese
5. Inkrementelle und absolute Messungen möglich
6. Auswerte-Elektronik für gestiegene Ansprüche
Die Reitz Natursteintechnik e.K., Aßlar, fertigt und bearbeitet großformatige Maschinenkomponenten aus Granit. Das Unternehmen stellt auch komplette Portalbearbeitungsmaschinen und Fahrständerbohrwerke her, die in der optischen Industrie, der Halbleiterproduktion oder im Flugzeugbau beziehungsweise in der Automobilproduktion eingesetzt werden. In diesen Industrien dürfen die Abweichungen im Fertigungsprozess nur im Mikrometer-Bereich liegen, deshalb müssen die Maschinen sehr genau arbeiten. Dass der Spezialist als Werkstoff für seine Maschinenbetten und -komponenten Granit verwendet, hat gute Gründe: „Das Material bietet für den Maschinenbau deutliche Vorteile gegenüber Stahl, Stahlschweißkonstruktionen oder Gussmaschinen“, erklärt Geschäftsführer Christoph Reitz. Das Gestein hat einen geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, ist elektrisch isolierend, beständig gegen Abrieb und außerdem ein schlechter Wärmeleiter. Alle diese Eigenschaften sorgen dafür, dass das Granit äußeren Einflüssen widersteht und seine Form behält. Ein weiterer Pluspunkt für das Gestein ist seine dämpfende Wirkung – sie fällt deutlich stärker aus als bei den herkömmlichen Werkstoffen und verhindert so Vibrationen, die den Fertigungsprozess der Maschinen stören könnten.
Anlagen für die Fertigung werden selbst konstruiert
Den Roh-Granit bekommt die das Unternehmen aus einem Steinbruch in Niederösterreich (Mitbeteiligung) sowie aus Südafrika und Skandinavien. Nachdem die Blöcke dort grob vorbearbeitet wurden, treten sie die Reise nach Hessen an. Am Firmensitz erfolgt die Weiterbearbeitung auf Spezialmaschinen, die der Hersteller teilweise selbst gebaut hat, weil es am Markt keine passenden Anlagen gibt. Da die Maschinen auf einem Mikrometer genau arbeiten müssen, brauchte man allerdings entsprechend präzise Messgeräte für die Eigenbauten. Fündig wurde man bei der Firma Amo: „Das Preis-Leistungs-Verhältnis hat sehr gut gepasst“, begründet Reitz die Entscheidung. Neben der hohen Genauigkeit war auch die große Robustheit der Messgeräte ein wichtiges Argument: „Die Granitblöcke sind teilweise verstaubt und mit Schlammresten verunreinigt“, beschreibt er die Produktionsbedingungen.
Hochpräzises Messgerät für riesige Gantry
Das Längenmessgerät LMFA-2310 mit einer mehrteiligen Messführung und dem Abtastkopf LMKA-2310 kommt bei den Hessen in einer 30 m langen Gantry-Maschine zum Einsatz. Der Abtastkopf verfügt über die Schutzklasse IP67 und kann in Temperaturbereichen von 0 bis 80 °C verwendet werden. Seine sehr hohe Präzision von bis zu ± 3 µm/m und die Auflösung von bis zu 0,125 µm sind ideal für die hochgenauen Fertigungsprozesse. Der Messtechnikspezialist hat das Längenmessgerät zusätzlich mit dem Drive CliQ-Interface von Siemens ausgestattet, um die Anbindung an die Peripherie zu gewährleisten.
Entwickelt für den Einsatz in rauen Umgebungen
Reitz Natursteintechnik verbaut die Messgeräte aber nicht nur in den eigenen Maschinen für die Granit-Bearbeitung, sondern auch in Bohr-, Schleif- und Schneidanlagen, die das Unternehmen als Komplettsystem für seine Kunden fertigt. So schleifen die Maschinen beim Kunden Max Bögl beispielsweise Betonringe für Windkraftanlagen und Betonschwellen für Bahnstrecken. Selbst Bauteile für Sportstadien bringen die Präzisionsmaschinen mithilfe der Amo-Systeme in Form. Die Längen- und Winkelmessgeräte des Herstellers wurden genau für solche Bedingungen entwickelt. Sie zeichnen sich durch ihre sehr hohe Genauigkeit und Unempfindlichkeit aus und werden daher oft in besonders sensiblen Anwendungen verbaut. Zu den Anwendungsgebieten gehören Werkzeugmaschinen wie die vom Maschinenbauer gefertigten ebenso wie medizintechnische Geräte, Druckmaschinen oder Hon- und Schleifmaschinen.
Verfahren ohne Hysterese
Die Messgeräte arbeiten nach dem Amosin-Verfahren: Es besteht aus einer planaren Spulenstruktur im Messkopf und einer Maßverkörperung (Maßband). Die Spulenstruktur wird auf einem Substrat in Mikro-Multilayer-Technik gefertigt. Dabei sind die einzelnen Hauptelemente mit Primär- und Sekundärspulen in Messrichtung gestreckt. Als Maßverkörperung dient ein Edelstahlband mit einer hochgenauen, fotolithografisch geätzten periodischen Teilung (500 µm, 1000 µm und 3000 µm). Die relative Bewegung in Messrichtung zwischen Sensorstruktur (im Abtastkopf) und der Maßverkörperung ändert periodisch die Gegeninduktivität der einzelnen Spulen und erzeugt zwei sinusförmige 90°-phasenverschobene Signale (SIN u. COS). Dank dieser besonderen Konstruktion ist die Signalgüte sehr hoch und das System unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen jeder Art. Das spezielle Herstellungsverfahren des Maßbandes und die sehr gute Qualität des Sensorsignals sorgen dafür, dass die Abweichungen beim Messvorgang maximal 0,1% der Teilungsperiode des Maßbandes betragen. Ein weiterer Vorteil der Messgeräte liegt in ihrer vollständigen Hysteresefreiheit: Das hochfrequente Wechselfeld im Abtastkopf unterdrückt die Materialhysterese vollständig. So entstehen – anders als bei magnetischen Systemen – keine Verzerrungen und Ungenauigkeiten bei der Messung.
Inkrementelle und absolute Messungen möglich
Alle Messgeräte des Herstellers sind sowohl in einer inkrementellen als auch in einer absoluten Ausführung erhältlich. Die inkrementellen Amosin-Längenmessgeräte fertigt das Unternehmen als geführt gekapselte oder als offene berührungslose Ausführungen. Letztere verhindern Verschleißerscheinungen an der Maschine, da sie keinen Kontakt zur Achse haben. Fehlmessungen aufgrund von Materialabnutzungen werden damit vermieden. Die absoluten Messgeräte gibt es auch als Variante mit dem sogenannten Absys-Verfahren: Hier wird ergänzend zur periodischen Teilung eine kodierte Teilung eingesetzt. Diese Konstruktion ermöglicht Messgenauigkeiten im Submikrometer-Bereich bei Messbereichen von bis zu 30000 mm und Durchmessern von bis zu 10000 mm.
Auswerte-Elektronik für gestiegene Ansprüche
Die Messgeräte des Anbieters haben sich inzwischen am Markt fest etabliert. „Unsere Kunden schätzen an unseren Produkten die Kombination aus Robustheit und Zuverlässigkeit, gepaart mit einer sehr hohen Performance“, sagt Amo-Geschäftsführer Heinz Eisschiel. Die Anforderungen an die Messgeräte würden allerdings immer höher, deshalb habe man die Auswerte-Elektronik der Messgeräte noch weiter verbessert. Jetzt sind Auflösungen von bis zu 0,05 µm bis zur maximalen Drehzahl von 26000 U/min möglich. Die neue Generation der Sensoren bietet außerdem insgesamt höhere Drehzahlen und sehr gute Langsamlauf-Eigenschaften. Bei den rotativen Abtastköpfen lassen sich die Drehzahlen für hochgenaue Anwendungen sogar verdoppeln. Verbessert wurde darüber hinaus die Wiederholgenauigkeit der Messgeräte von unter einem Mikrometer auf jetzt unter 0,3 µm innerhalb einer Signalperiode. Diese Vorteile des Re-Designs kommen übrigens auch älteren Messgeräten des Herstellers zugute, denn sie können mit geringem Aufwand umgerüstet werden. „Die Resonanz unserer Kunden auf die neue Elektronik ist sehr positiv“, berichtet Eisschiel von seinen Erfahrungen. „Das zeigt uns, dass die Entscheidung richtig war.“ jg
Details zu den absoluten Längenmessgeräten von Amo:
Kontakt:
Amo Automatisierung Messtechnik Optik GmbH
Nöfing 4
A-4963 St. Peter am Hart
Tel. +43 7722 658 56–0
office@amo.at
www.amo.at
