Der Konstrukteur 5/2022

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Das Messprinzip der Differenzmessung beruht bei allen laseroptischen Messsystemen auf konstanten Abständen zwischen den Einzelsensoren MESSGERÄTE AUF ACHSE Berührungslose Messsysteme kommen in unterschiedlichsten Industrien zum Einsatz, beispielsweise zur Regelung in Walzwerken und in der Qualitätskontrolle der Materialdicke bei Flachprodukten. Systeme der neuen Generation sind modular konzipiert, sodass Sensorik, Elektronik und Mechanik individuell an jede Applikation angepasst werden können. Die Linearachse spielt hierbei als zentrales Element der Mechanik eine besondere Rolle. 44 DER KONSTRUKTEUR 2022/05 www.derkonstrukteur.de

AUTOMATISIERUNGSTECHNIK Mit den Ansprüchen an Industrie 4.0 steigen zunehmend die Anforderungen an die Digitalisierung von Produktionsdaten und in diesem Zusammenhang auch an die Datendichte. Eine höhere Datendichte führt zu einem immer besseren Produktionsverständnis und damit zu einer höher dokumentierten Qualität – ein Schlüssel für die Wettbewerbsfähigkeit in vielen Herstellungsprozessen. Vor allem im Bereich der Metall-, Kunststoff- und Textilindustrie, spielt die Produktionsüberwachung, Qualitätssicherung und Maschinensteuerung mittels einer automatisierten Dickenmessung häufig eine wichtige Rolle. Auf dem Gebiet der berührungslosen Dickenmessung gehört die Firma Mesacon Messelektronik aus Dresden, als Sondermaschinenbauer, mit über 60 Jahren Erfahrung und Know-how, zu den Top vier Messsystem Herstellern am Markt. Die Anlagen dieses Experten überzeugen weltweit durch hochgenaue Messungen, kurze Lieferzeiten und guten Service vor Ort. „Unsere Messsysteme lassen sich komfortabel in nahezu jede Fertigungslinie integrieren“, so Alexander Rasch, Prokurist von Mesacon. Insbesondere die hochgenauen laserbasierten Messsysteme sind universell für viele Prozesslinien geeignet. Durch die wartungsarme und kompakte Bauweise können die Lasersysteme als Plug & Play Lösung zur berührungslosen und legierungsunabhängigen Dickenmessung von Flachprodukten wie Metallbändern oder Platten, Folien oder Kunststoff- und Textilbahnen eingesetzt werden. DAS MESSPRINZIP Das Messprinzip basiert auf zwei gegenüberliegend positionierten Laser-Abstandssensoren. Neben der hohen lokalen Auflösung und dem sehr kleinen Messfleck ist die damit verbundene Messwertaufnahme bis nah an den Randbereich des Messguts möglich. Das ist einer von vielen Vorteilen gegenüber alternativen Messverfahren. Zweifelslos bieten laserbasierte Messsysteme eine effiziente und hochwertige Lösung, um der Produktion im Hinblick auf Qualität und Produktivität unter die Arme zu greifen. Martin Kuss, Vertriebsingenieur bei Mesacon: „Die Vorteile liegen unter anderem in der einfachen und kompakten Bauweise, sowie den vergleichsweise geringen Anschaffungskosten und dem geringen Wartungsaufwand. Weiterhin entfallen Themen wie Strahlenschutz und Zulassungsgenehmigungen, die bei dem Betrieb und für den Umgang mit radiometrischen Messsystemen erforderlich sind.“ GENAUES MESSEN IN DYNAMISCHEN PROZESSEN Präzision und gleichbleibende Bewegungen sind für Messungen und deren Aussagekraft essenziell. „Bis vor etwa zehn Jahren Andrea Blos, Digitales Marketing | HIWIN GmbH , Brücklesbünd 1, D-77654 Offenburg sind unsere Messsysteme je nach Anwendung noch klassisch aus Komponenten mit Führungsschienen und einem Zahnstangenantrieb gebaut worden. Die Mechanik war damit sehr schwer und auch wartungsintensiv“, so Martin Kuss (Mesacon). „Die Umstellung auf eine Linearachse mit Zahnriemenantrieb hatte gleich mehrere Vorteile: der Antrieb und die Führung sind kompakt in einer Einheit vereint. Damit reduziert sich der Aufwand bei der Konstruktion und auch bei der Montage erheblich. Ein weiterer Pluspunkt der Hiwin-Linearachsen ist das Abdeckband und der integrierte Sperrluftanschluss, der einen geringen Überdruck in der Achse erzeugt. Die Komponenten sind so optimal vor Schmutzeintrag geschützt und die Wartungsintervalle können verlängert werden.“ LINEARACHSEN ALS ANTRIEB Mesacon verwendet unter anderem die HM- sowie HT- und HD- Linearachsen als Antrieb in ihren verschiedensten Messsystemen. Besonders in den laserbasierten Messsystemen können die Lineareinheiten mit ihren Vorteilen glänzen. Ihre Aufgabe: den C-Bügel inklusive Sensorik so präzise und laufruhig wie möglich zu verfahren. „Hinzu kommt, dass die Lineareinheiten am Messsystem sehr platzsparend montiert werden können“, fügt Martin Kuss (Mesacon) hinzu. Das Messsystem zeichnet sich insbesondere durch sein Baukastenprinzip aus. Durch die modulare Komponentenbauweise lassen sich Sensorik, Elektronik und vor allem die Mechanik kundenindividuell an jede Applikation anpassen. „Durch unser flexibles Baukastenprinzip muss auch die Linearachse, als zentrales DURCH DAS BAUKASTENSYSTEM LÄSST SICH DIE LINEARACHSE FLEXIBEL KONFIGURIEREN Element der Mechanik, flexibel anpassbar sein. Mit Hiwin haben wir hierfür den richtigen Partner gefunden“, berichtet Martin Reger, Projektleiter bei Mesacon. „Durch das Hiwin-Baukastensystem lässt sich auch die Achse flexibel und individuell konfigurieren – ein Hub in Millimeterschritten, eine spezifische Schlittenlänge, die richtige Antriebsadaption oder ein Abdeckband sind im Handumdrehen konfiguriert. Das ist ein echter Vorteil.“ DIE TECHNIK IM DETAIL Mit einer Genauigkeit ab ±1 μm erzielen laserbasierte Messsysteme der Firma Mesacon Messelektronik vergleichbare Präzision wie taktile und Röntgen-basierte Messgeräte. Grundlegend beruht bei allen laseroptischen Messsystemen das Messprinzip der Differenzmessung auf konstanten Abständen zwischen den Einzelsensoren. Basierend auf dem Prinzip der Laserabstands- bzw. Differenzmessung wird je nach Anwendung das Laser-Triangulationsverfahren oder das konfokal-chromatische Messverfahren angewendet. Dabei misst ein in der Mechanik integriertes, gegenüberliegend platziertes Sensorpaar berührungslos von oben und unten gegen die Materialoberfläche. Bei den Lasersystemen hat auch die Verfahrgeschwindigkeit einen wesentlichen Anteil an der Messgenauigkeit. „Richtig präzise www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2022/05 45