Spaltaufnehmer für kurze Wege
Induktive Wegaufnehmer sind robust, weitgehend verschleißfrei, unempfindlich gegenüber Vibrationen und haben sich darüber hinaus besonders in staubiger und verschmutzter Umgebung bewährt. Leider ist der zu messende Weg im Allgemeinen durch die Baulänge der Aufnehmer begrenzt, sodass in vielen Fällen das induktive Messverfahren trotz seiner Vorteile nicht angewendet werden kann. Bei genauerer Betrachtung jedoch gibt es viele Messaufgaben, bei denen innerhalb großer Wege nur begrenzte Abschnitte gemessen werden müssen. Für derartige Messaufgaben wurde ein ganz spezieller, induktiver Wegaufnehmer entwickelt.
Dieser Wegaufnehmer mit der Bezeichnung SM48 ist in Bild 1 dargestellt. Der SM48 hat einen linearen Messbereich von 20 mm. Der Spalt ist 2,5 mm breit und die Messfahne ist 1 mm dick. Die Messfahne kann nach beiden Seiten in der Messrichtung aus dem Spalt - und damit aus dem Messbereich - herausgeführt werden, wenn dies bei größeren Wegen erforderlich wird. Sobald die Messfahne in den Spalt zurückgeführt wird, ist der Wegaufnehmer wieder innerhalb seines Messbereichs von 20 mm betriebsbereit. Der SM48 hat damit die neuartige Eigenschaft, dass er im Durchgangsverkehr betrieben werden kann. Bewegungen quer zur Messrichtung beeinflussen das Messergebnis nicht.
Die Messfahnen und die zugehörigen Aufnehmer sind untereinander austauschbar, sodass bei bestimmten Messaufgaben mehrere Messfahnen mit einem Aufnehmer oder auch mehrere Messfahnen mit verschiedenen Aufnehmern kombiniert werden können. Der SM48 beinhaltet eine integrierte Elektronik mit einem analogen Ausgangssignal, 0 (4) bis 20 mA oder 0 bis 10 VDC.
Nachdem das Konzept des SM48 neuartig ist und zu bisher ungewohnten Anwendungen führen kann, werden im Folgenden zwei Ausführungsbeispiele mit induktiver Wegmessung im Durchgangsverkehr beschrieben.
Mit einer Fräsmaschine werden größere Werkstücke bearbeitet, die auf einem Drehtisch mit einem Außendurchmesser von 2300 mm aufgespannt sind. Der Drehtisch wird mittels Winkelkodierer grob eingestellt, mit einer Genauigkeit - bezogen auf den Umfang - von ± 2 mm. Bei der anschließenden Feinpositionierung wird mit einem induktiven Wegaufnehmer SM48 am Umfang gemessen, wobei eine Genauigkeit von ± 0,05 mm erreicht wird.
Der Vorteil dieser Anwendung besteht darin, dass auf dem Umfang des Drehtischs, je nach den Erfordernissen der einzelnen Bearbeitungsschritte, beliebig viele Messfahnen an den jeweils erforderlichen Winkelpositionen befestigt werden können, die nacheinander in den Spalt des gleichen Aufnehmers SM48 eintauchen. Dadurch wird ohne großen Aufwand an Messgeräten bei jedem Bearbeitungsschritt eine hohe Winkelgenauigkeit erreicht.
Zum Lackieren werden auf einem Taktband Keramikfiguren (in diesem Fall Gartenzwerge) in Aufnahmevorrichtungen fixiert und taktweise gegenüber mehreren Sprühdüsenautomaten mit verschiedenen Farben positioniert. Mit dem Antrieb des Taktbandes, einschließlich der Positionstoleranz der Aufnahmevorrichtungen auf dem Band, wird dabei eine Wiederholgenauigkeit von etwa 8 mm erreicht. Die für das punktgenaue Lackieren erforderliche Genauigkeit könnte durch Verbesserung des Bandantriebes nur mit unvertretbar hohem Mehraufand - wenn überhaupt - realisiert werden.
Eine gute Lösung für dieses Problem wurde durch die Verwendung der induktiven Wegaufnehmer SM48 gefunden. Dabei ist an jeder Aufnahmevorrichtung eine Messfahne fixiert und jeder Sprühdüsenautomat ist mit einem Aufnehmer SM48 bestückt. Bei jedem neuen Takt fährt die Messfahne der Aufnahmevorrichtung in den Spalt und damit in den Messbereich des zugehörigen Aufnehmers am Sprühdüsenautomaten. Dieser bekommt dadurch für die relative Position zu der Keramikfigur ein Korrektursignal und führt die Lackierung punktgenau aus.
