Sensor erhöht die Effizienz des Spannens bei Werkzeugspindeln

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Micro-Epsilon Messtechnik GmbH & Co. KG

Renishaw GmbH

Weil Technology GmbH

Pepperl+Fuchs SE

Diese kontinuierlich-analoge Rückmeldung ermöglicht so eine In-Prozess-Kontrolle der Spannsituation und kann einem drohenden Spannkraftverlust unmittelbar entgegenwirken. Das verbessert nicht nur das Bearbeitungsergebnis am Werkstück selbst, sondern erhöht gleichzeitig die Sicherheit des gesamten Spanprozesses.

Bisherige Systeme zur Spannabfrage aufwändig

Alle bisherigen Systeme einer induktiv-analogen Spannabfrage arbeiten mit Hilfe von kegelförmigen Steuerscheiben. Diese müssen nicht nur präzise gefertigt, sondern auch mechanisch exakt am Werkzeugspanner positioniert werden. Kommt es während des Spanprozesses zu einer thermisch bedingten Längenänderung der Zugstange, führt das unweigerlich zu Rundlauffehlern der Spindel, was sich durch einen Höhenschlag an der Steuerscheibe äußert.

Klassische Näherungssensoren liefern in dieser Situation Signalsprünge und Fehlsignale an die Steuerung zurück. Eine elektronische Filterung dieser Signale ist aufwendig und würde den Regelkreis des Spannkontrollsystems unnötig verzögern.

Berührungslose, induktive Sensoren liefern stetiges Positionssignal

Einen völlig neuen Ansatz der Spannabfrage verfolgen die berührungslos-induktiven PMI-Sensoren von Pepperl+Fuchs. Anders als bei der konventionellen Lösung erfassen sie die Position einer sehr einfach gestalteten Steuerscheibe, die in Bewegungsrichtung des Werkzeugspanners verfährt.

Weil sie abstandunabhängig arbeiten, liefern sie auch bei Rundlauffehlern der Spindel ein stetiges Positionssignal, das frei von Sprüngen oder elektronischem Jittern ist.

Deutlich präzisere Positionsauflösung mit berührungslosen, induktiven Sensoren

Die PMI-Sensoren liefern ein stabiles, wegproportionales Ausgangssignal über einen Messbereich bis 14 mm. Mit einer Positionsauflösung von 33 µm arbeiten sie deutlich präziser als herkömmliche Näherungsschalter.

Nach dem Einbau des Sensors in die Spindel wird der Verfahrweg des Werkzeugspanners elektronisch einmalig eingelernt. Das analoge Ausgangssignal (0 bis 10 V) des Sensors kann auch auf kürzere Spannwege von zum Beispiel 8 oder 10 mm skaliert werden.

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