Auswahl des Positionsmesssystems

Artikel vom 29.04.2017 um 11:29

Schon immer bestand bei mir der Wunsch nach einer Positionsanzeige an meinen Maschinen. Daher habe ich mich mit diesem Thema intensiv beschäftigt. In den verschiedenen Onlineshops gibt es unzählige verschiedene Messsysteme zu kaufen. Dabei reichen die Preise bis hin zu vielen Hunderten von Euro. Um mich zu entscheiden habe ich die möglichen Kandidaten zusammengefasst und mir ein persönliches Bild von den einzelnen Lösungen gemacht.

Anbaumesschieber

Preis ca. 300€ für 3 Achsen der BF20

Anbaumessschieber werden, wie der Name schon sagt, an die Führungen der Maschine gebaut. Sie sind nichts anderes als ein digitaler Messschieber, welcher an den Enden und an dem Schlitten Bohrungen zum Befestigen hat. Anbaumesschieber haben die gesamte Elektronik in dem Schlitten und werden meist mit einer Batterie betrieben. Da die Messschieber nicht Wasserdicht sind, muss der Schlitten und die Leiste von Kühlschmierstoffen und Staub/Spänen geschützt werden (z.B.: mit einer Plexiglasumhausung). Für mich finde ich drei Punkte an der Lösung mit einem Anbaumesschieber störend. Zum einen will ich nicht während der Arbeit bemerken, dass die Batterie des Messschiebers "leer" wird und ich das Maß an meinem Werkstück verliere. Zum anderen stelle ich mir den Batteriewechsel umständlich vor. Des weiteren sehe ich das Ablesen der Messschieber als ein Problem an. Ich würde es bevorzugen eine zentrale Anzeige zu haben, mit der ich alle Achsen gleichzeitig beobachten kann. Außerdem ist für mich die Wasserfestigkeit ein großes Thema, da bei der Benutzung von der Kühlmittelschmierpumpe schnell mal ein kleines Wasserbad entstehen kann. Eine Einhausung der Anbaumessschieber verschwendet unnötig viel Platz und somit auch Verfahrweg oder Aufspannfläche.

Glassmaßstäbe

Preis ca. 400-800€ für 3 Achsen der BF20

Glassmaßstäbe werden optisch ausgelesen. Dabei liest der Sensorkopf Teilstriche auf dem Glaslineal ab und kann somit die Position inkremental bestimmen. Glaßmaßstäbe zeichnen sich dadurch aus, dass sie eine sehr geringe Wärmeausdehnung besitzen. Daher habe Temperaturschwankungen auf das Messsystem geringere Einflüsse. Glaßmaßstäbe müssen in den Lägen gefertigt werden, in denen sie später an der Maschine benötigt werden, da sich diese nicht kürzen lassen. Um die Messstäbe vor äußeren Einflüssen zu schützen sind diese in einem Gehäuse untergebracht. Der Schlitten wird in diesem Gehäuse geführt, sodass keine Berührung zwischen Glassmaßstäben entsteht. Glaßmessstäbe sind sehr empfindlich und können brechen. Man kann Glassmaßstäbe aus Fernost oder aus Deutschland beziehen und direkt nach den benötigten Längen bestellen. Dabei ist die Preisspanne der verschiedenen Anbieter enorm.

Magnetmessleisten

Preis ca. 150-700€ für 3 Achsen der BF20

Magnetmessbänder sind ähnlich wie Glasmaßstäbe. Sie bestehen jedoch aus vielen Magneten, welche nebeneinander angeordnet sind. Normalerweise haben die Magneten eine Pollänge von 1mm - ein Polpaar hat dann 2mm. Sie werden von Sensoren ausgelesen, welche die Magnetstärke messen um somit die Position zu errechnen. Magnetmessbänder werden haupstsächlich mit Klebstoff angebracht und können je nach länge zerteilt werden. Im Vergleich zu den Glaßmessstäben sind sie Robuster, haben jedoch eine höhere Wärmeausdehnung. Fertige Magnetbandsets für die BF20 und deren "Brüder" gibt es bei verschiedenen Händlern mit Sensoren und Ausleseeinheit für 500-700€ zu kaufen. Diese enthalten meist auch die notwendigen Befestigungswinkel, wodurch das System nach dem Kauf lediglich montiert werden muss. Magnetbänder und Sensorplatinen gibt es jedoch auch einzeln zu kaufen. Diese muss man dann selbst verkabeln und löten und die Signale auswerten. Dazu und zu dem Bau der Anzeigeeinheit gibt es verschiedenste Bauanleitungen im Internet. Meist muss jedoch SMC gelötet werden, da die Bauteile relativ klein sind.

Zusammenfassung

Aufgrund der vielen Vorteile der Magnetmessbänder und des geringen Anschaffungspreises habe ich mich letztendlich für dieses System entschieden. Ich bevorzuge meine Produkte bei Deutschen Händlern zu erwerben, damit im Problemfall besser reagiert werden kann. Jedoch wollte ich keine 500€ für das Magnetband ausgeben, wodurch die vorgefertigten Komplettsets herausfielen. Ich habe mich daher mit dem Eigenbau auseinander gestzt und bin durch einen Beitrag in einem Forum auf ein Projekt mit dem Namen TouchDro gestoßen. Dabei kann ein altes Handy oder Tablet die Aufgabe der Anzeigeeinheit übernehmen. Der Signalaustausch findet über BlueTooth statt und die Auswerteeinheit kann seperat angebracht werden.