Typische Anwendungen für Sensoren von MICRO-EPSILON

Ölfilmdickenmessung in einem Verbrennungsmotor

Die Kenntnis des Verhaltens und der Dicke des Ölfilmes zwischen Zylinderwand und Kolben bzw. Kolbenringen führt zu Schadstoffminimierung und Ölverbrauchssenkung in der heutigen Motorenentwicklung. In Versuchen am realen Motor und unter ealistischen Betriebsbedingungen wird der Abstand der Kolbenringe zur Zylinderwand gemessen. Für die Messung wird davon ausgegangen, dass der Spalt zwischen Zylinderwand und Kolbenringen vollständig mit Öl gefüllt ist.

Aktiver Federungszylinder

Moderne Mobilkrane werden nicht nur auf befestigte Strassen sondern auch im Gelände eingesetzt. Daher besitzen diese Krane ein adaptives Fahrwerkskonzept, wodurch sich die Federung jeder einzelnen Achse auf das jeweilige Gelände anpassen lässt. Dies geschieht über Hydraulikzylinder, die mit einem Wegsensor ausgerüstet sind. Der Sensor erfasst die Auslenkung des Zylinders und erlaubt so eine bestmögliche Anpassung an die Geländeform.

Kupplungsverschleiß im Rennfahrzeug

Zukunftstechnologien werden häufig zuerst im Rennwagen getestet, bevor sie den Weg in die Serienproduktion finden. Gerade die Kupplung ist dabei ein Bauteil, das höchsten Belastungen ausgesetzt ist. Audi Sport beobachtet den Verschleiß der Kupplung während des Rennens. Dazu wird ein Wegsensor eingesetzt, der direkt am Kupplungsausrücklager sitzt und sowohl den normalen Hub der Kupplung als auch deren Verschleiß erfasst. Die dabei auftretenden Belastungen sind enorm: Temperaturen bis 150°C, Schläge und Vibrationen übersteht der Sensor ohne Beschädigung.

Überwachung der Spannposition von Werkzeugen

Bisher werden zur Überwachung der Spannposition Initiatoren und Schaltringe verwendet, die ein Schaltsignal liefern. Jedoch müssen diese aufwändig justiert und eingestellt werden. Eine wesentliche Vereinfachung bieten analoge Sensoren aus der Serie vipSENSOR. Der Sensor ist in die Löseeinheit integriert und misst direkt den Spannhub der Zugstange. Durch eine äußerst kompakte Bauform des Sensors kann dieser universell bei verschiedensten Werkzeugtypen eingesetzt werden.

Messung des Neigungswinkels in Reisezügen

Durch den Einsatz von Neigezügen können bestehende Gleisstrecken mit höherer Geschwindigkeit befahren und damit wirtschaftlicher genutzt werden. Wegsensoren, die an der Spitze des Fahrzeuges angebracht sind, ermitteln bei der Kurvenfahrt die benötigte Neigung des Wagenkastens, um die "entstehende Seitenbeschleunigung" zu kompensieren. Diese Daten werden an die Hydraulikzylinders der nachfolgenden Wagen weitergegeben, die dann den Wagenkasten entsprechend neigen. Die Neigung wird von einem Wegaufnehmer vom Typ induSENSOR EDS kontrolliert.

Beladungserkennung in Waschmaschinen

Wegsensoren vom Typ ILU (Integrierter Ladungs- und Unwuchtsensor) messen beim Beladen der Waschmaschine das Absinken des Laugenbehälters und dessen Auslenkung während des Schleudervorgangs. Durch das induktive Messprinzip bietet der Sensor eine absolute Positionserfassung für statische und dynamische Vorgänge. Das patentierte VIP-Sensor-Prinzip ermöglicht die Integration des Sensors in einen kompakten Reibungsdämpfer. Somit kann der Sensor als integrierter Bestandteil in einem Arbeitsschritt mit dem Reibungsdämpfer in die Waschmaschine montiert werden.

Kompensation der thermischen Ausdehnung bei Frässpindeln

Temperaturschwankungen führen bei hochfrequent drehenden Frässpindeln zu thermischer Ausdehnung und damit zu fehlerhaften Schnitttiefen. Diese Verlagerung der Spindelwelle erfasst ein hochgenauer, berührungsloser Wegsensor von MICRO-EPSILON. Die Maschinensteuerung führt dann aufgrund dieser Weginformationen eine Kompensation der axialen Ausdehnung durch. Die vorgegebenen Verfahrbewegungen der Z-Achse werden dabei von der Kompensationsbewegung überlagert.

Kolbenposition in Hydraulikventilen

In hydraulischen Antrieben regeln Proportional- und Servoventile die Volumenströme von Hydrauliköl. Damit eine exakte Dosierung und damit eine kontrollierte Bewegung ermöglicht wird, sind in den Ventilen Wegsensoren integriert. Diese erfassen die Position des Steuerkolbens und regeln damit die Volumenströme.

Schieberposition im Stellventil

Pneumatische Stellventile dosieren in der Verfahrenstechnik flüssige oder gasförmige Medien. Um eine gleichbleibend hohe Prozesssicherheit zu erreichen, muss die Durchflussmenge exakt geregelt werden. Ein Schieber im Stellventil verändert die Durchflussöffnung und steuert somit die Durchflussmenge. Mit dem Schieber verbunden ist ein induktiver Wegsensor, der die Schieberposition erfasst. Ein Microcontroller wertet das Signal des Wegsensors aus und übernimmt die Regelung, Parametrierung und Busanbindung des Stellventiles.

Antastkorrektur in Koordinaten-Messmaschinen

Die Genauigkeit einer Koordinaten-Messmaschine hängt entscheidend von der weitestgehenden Kompensation von Störeinflüssen ab. Beim Antasten des Werkstückes z.B. wird auf die Tastspitze eine Kraft ausgeübt, die eine geringfügige Verbiegung hervorruft. Induktive Wegsensoren erfassen die Tasterbiegung und liefern so Korrekturwerte zur Kompensation.

Präzises Synchronhubsystem

Synchronhubsysteme ermöglichen ein weg- und kraftkontrolliertes Anheben und Senken von schweren Lasten bzw. die gesteuerte Vorschubbewegung großer Bauteile. Der Verfahrweg der Hydraulikzylinder wird mit Seilzug-Wegsensoren wireSENSOR der Baureihe P60 gemessen. Durch ihre kompakte Bauform sind sie auch unter beengten Bedingungen einfach zu montieren. Eine aufwendige Ausrichtung ist nicht erforderlich. Das Messseil wird einfach an der Last bzw. am Bauteil mit einem Haken eingehängt. Das wegproportionale Ausgangssignal der Wegsensoren (Widerstandswert, Spannung, Strom oder Inkremente) wird in eine SPS eingespeist, die damit das Synchronhubsystem regelt.

Schraubtiefenregelung in Hochleistungsschraubern

Die Einschraubtiefe von Schraubautomaten in automatisierten Produktionsanlagen wird mit Hilfe eines mechanischen Anschlages oder durch Endschalter bestimmt. Daher kann die einmal eingestellte Einschraubtiefe nicht während des Produktionsablaufes verändert werden. Die induktiv-potentiometrischen Wegsensoren der Serie VIP bieten hier entscheidende Vorteile: Die kontinuierliche Messung der Einschraubtiefe ermöglicht die Verschraubung mit unterschiedlichen Tiefen an derselben Station. Damit ist es erstmals möglich, unterschiedliche Einschraubtiefen an der Station automatisch durch entsprechende Programmwahl auszuführen.