Geometrieabweichungen der Maschinenachsen

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Ida Ursler
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ETALON bietet Systemlösungen zur hochgenauen und vollständigen geometrischen Analyse, Überwachung und Genauigkeitssteigerung von Werkzeugmaschinen, Messmaschinen,

Die durchgehend höchste Genauigkeit bringt den entscheidenden Vorteil in einem anspruchsvollen Umfeld.

Werkzeugmaschinen. Jede Bewegung einer Maschinenachse wird durch sechs Freiheitsgrade (6 DOF) beschrieben, drei Translationen und drei Rotationen.

sein. Die Notation der Achsenbewegungen ist in der ISO 230-1 genormt.

1 ETALON bietet Systemlösungen zur hochgenauen und vollständigen geometrischen Analyse, Überwachung und Genauigkeitssteigerung von Werkzeugmaschinen, Messmaschinen, Robotern und Strukturen. Innovative Technologien machen Etalon Produkte effizient und einfach in der Anwendung. Die durchgehend höchste Genauigkeit bringt den entscheidenden Vorteil in einem anspruchsvollen Umfeld. Geometrieabweichungen der Maschinenachsen Die geometrischen Abweichungen von Maschinenachsen sind eine wesentliche Fehlerquelle für die Genauigkeit von Werkzeugmaschinen. Jede Bewegung einer Maschinenachse wird durch sechs Freiheitsgrade (6 DOF) beschrieben, drei Translationen und drei Rotationen. Um die Bewegung der Werkzeugspitze im Raum genau zu beschreiben, müssen zusätzlich die konstanten Winkelfehler der Achsen zueinander (Rechtwinkligkeiten) bekannt sein. Die Notation der Achsenbewegungen ist in der ISO genormt. Für Linearachsen bestehen die sechs Komponentenabweichungen aus der Positionsabweichung, zwei Geradheitsabweichungen, einer Roll- und zwei Neigungsabweichungen (Nicken und Gieren). Abweichung für die X-Achse für die Y-Achse für die Z-Achse Position EXX EYY EZZ Linear (Geradheit) EYX, EZX EXY, EZY EXZ. EYZ Rollen EAX EBY ECZ Stampfen/Gieren EBX, ECX EAY, ECZ EAZ, EBZ Rechtwinkligkeit C0Y A0Z B0Z

Für Drehachsen (A, B oder C-Achse) bestehen die sechs Komponentenfehler aus der Winkelpositionierabweichung, zwei Radialabweichungen, einer axialen Abweichung und zwei Kippbewegungen (Taumeln).

2 Für Drehachsen (A, B oder C-Achse) bestehen die sechs Komponentenfehler aus der Winkelpositionierabweichung, zwei Radialabweichungen, einer axialen Abweichung und zwei Kippbewegungen (Taumeln). Abweichung für eine A - Achse für eine B - Achse Für eine C - Achse Winkelpositionierung EAA EBB ECC Axialbewegung EXA EYB EZC Radialbewegungen EYA, EZA EXB, EZB EXC, EYC Kippbewegungen EBA, ECA EAB, ECB EAC, EBC Rechtwinkligkeit BOA, COA AOB, COB AOC, BOC Etalon bietet eine effektive Art und Weise, alle diese Abweichungen schnell und hochgenau zu erfassen und Korrekturdaten für die Sinumerik-Steuerung per Mausklick auszugeben. Steuerung Sinumerik 840D Sinumerik Kompensationsdaten von Etalon Volumetric Compensation System (VCS) Cartesian 3D SEC (SEC3D) Cross Error Compensation (CEC)

LaserTRACER-NG Der universelle LaserTRACER ist ein selbstnachführendes Laserinterferometer, das die Erfassung von Geometriefehlern von Mess- und Werkzeugmaschinen mit höchster Genauigkeit grundlegend

Das einzigartige Grundprinzip der Messung mit dem LaserTRACER: Wie beim Global Positioning System (GPS) werden räumliche Informationen durch reine Distanzmessungen im Raum gewonnen.

3 LaserTRACER-NG Der universelle LaserTRACER ist ein selbstnachführendes Laserinterferometer, das die Erfassung von Geometriefehlern von Mess- und Werkzeugmaschinen mit höchster Genauigkeit grundlegend vereinfacht. Dank seiner patentierten Technologie sind räumliche Distanzmessungen mit unerreichter Genauigkeit möglich! Das einzigartige Grundprinzip der Messung mit dem LaserTRACER: Wie beim Global Positioning System (GPS) werden räumliche Informationen durch reine Distanzmessungen im Raum gewonnen. Im Bauraum einer Mess- oder Werkzeugmaschine können damit räumliche Genauigkeiten im Sub-Mikrometer-Bereich erreicht werden, bei weitgehend automatisierten Messroutinen. Genauigkeit für räumliche Messung bis 20 m, mehr auf Anfrage U(k=2) = 0,2 µm + 0,3 µm/m Linearachsen und div. Drehachsen LaserTRACER-MT Der LaserTRACER-MT wurde speziell für kleine und mittelgroße Werkzeugmaschinen entwickelt und nutzt gleiche Prinzipien wie der LaserTRACER- NG. Es können ebenfalls alle Geometrieabweichungen von Linear- und Drehachsen bestimmt werden. Der Hauptunterschied ist, dass der Laserstrahl durch ein Teleskopgestänge von der Maschine nachgeführt wird. Das macht den LaserTRACER-MT einfacher im Aufbau, leichter und ist trotz seiner 5-Achs-Fähigkeit auch zu herkömmlichen 6DOF-Systemen eine finanzielle Alternative. bis 1 m, mehr auf Anfrage Genauigkeit für räumliche Messung U(k=2) = 2 µm Linearachsen und div. Drehachsen

LineCAL LineCAL ermöglicht einen vollautomatischen Messablauf um die Geometrieabweichungen der Maschine zu bestimmen. Zu dem kann LineCAL auch für sehr kleine Arbeitsbereiche eingesetzt werden.

4 LineCAL LineCAL ermöglicht einen vollautomatischen Messablauf um die Geometrieabweichungen der Maschine zu bestimmen. Zu dem kann LineCAL auch für sehr kleine Arbeitsbereiche eingesetzt werden. Es wird der gleiche Software-Kern eingesetzt, doch im Unterschied zum Etalon LaserTRACER ersetzen bei LineCAL viele fest installierte Messlinien eine Strahlnachführung. Zur Anordnung der Messlinien kommt eine Vorrichtung zum Einsatz, die speziell auf den zu prüfenden Maschinentyp zugeschnitten wird. Daher zahlt sich LineCAL vor allem dann aus, wenn ein bestimmter Maschinentyp wiederholt kalibriert werden muss. Genauigkeit bis 3 m, mehr auf Anfrage U(k=2) = 0,1 µm + 0,3 µm/m Linearachsen

Absolut Multiline Technologie Mit der Absolute Multiline Technologie bietet Etalon eine revolutionäre Lösung für anspruchsvolle Präzisionsmessungen in Industrie und Forschung.

Die Einheit kann zentral aufgestellt und per Netzwerk angesteuert werden. Das Laserlicht wird per Glasfaser zugeführt, die mehrere Kilometer lang sein kann.

5 Absolut Multiline Technologie Mit der Absolute Multiline Technologie bietet Etalon eine revolutionäre Lösung für anspruchsvolle Präzisionsmessungen in Industrie und Forschung. Bei der Absolute Multiline Technologie handelt es sich um ein absolutmessendes Interferometer, das auf bis zu 124 Kanälen gleichzeitig Distanzen messen kann. Die Einheit kann zentral aufgestellt und per Netzwerk angesteuert werden. Das Laserlicht wird per Glasfaser zugeführt, die mehrere Kilometer lang sein kann. Auf festen Messlinien können Messungen bis 30 m Länge, selbst nach Strahlunterbrechungen, hochgenau durchgeführt werden. In Werkzeugmaschinenparks wird die Absolute Multiline Technologie eingesetzt, um Fertigungsmaschinen automatisiert auf Ihre Spezifikation zu überwachen und bei Bedarf auch Abweichungen zu kompensieren. Hierzu ist eine entsprechende Option von Etalon auf der Sinumerik- Steuerung verfügbar. Durch die metrologische Rückfahrbarkeit der Messungen können Werkzeugmaschinen auch für Messaufgaben qualifiziert werden. Auch Roboter können durch die Integration von Referenzlinien überprüft werden. In der Forschung und Entwicklung werden die Langzeit-Stabilität und Verformungen (durch Temperatureinflüsse, Gewicht des Werkstücks oder Fundamentveränderungen) mit dem Absolute Multiline System von Etalon untersucht. Bei wissenschaftlichen Anwendungen dient das System zur Verformungsüberwachung z.b. von Spiegeln oder Strukturen und zur zuverlässigen Positionsüberwachung in 3D. Genauigkeit bis 30 m U(k=2) = 0,5 µm/m Dauer für eine Messung ca. 3 s Frequenz zur Bestimmung von Schwingungen bis 500 khz Anzahl der Messkanäle bis 124, durch Multiplexer kann die Anzahl der Messlinien vervielfältigt werden max. Faserlänge mehrere km Linearachsen, u.u. Drehachsen und 3D Objekten

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