Während des Schleifprozesses muss die Position zwischen dem Schleifwerkzeug und dem Werkstück stetig überwacht werden. Dadurch werden eine zu hohe Beanspruchung, Beschädigungen sowie Zerstörung des Werkstückes und des Schleifwerkzeugs verhindert. Um die Position prozesssicher zu überwachen, werden induktive Sensoren auf Wirbelstrombasis eingesetzt. Die induktiven Sensoren erreichen bei der Messung der Werkstückposition in Schleifmaschinen Genauigkeiten im einstelligen Mikrometerbereich.

Um den Abstand zum Schleifwerkzeug konstant zu halten, wird das analoge Sensorsignal an eine SPS übertragen. Diese passt die Position des Schleifwerkzeuges anhand der gemessenen Werte an. Da für den Schleifprozess Kühlflüssigkeit (Öl) eingesetzt wird, stoßen herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen. Induktive Sensoren der Serie eddyNCDT sind auf Grund der robusten Ausführeng bestens für raue Umgebungen geeignet und widerstehen Öl und Schmutz ebenso wie Druck und hohen Temperaturen. Die Applikationslösung lässt sich auch als Retrofit in Bestandsanlagen integrieren.

In einer für die Messaufgabe entwickelten Messzelle von Mills CNC werden sowohl die Durchbiegung als auch ein möglicher Verzug der Laschen ermittelt. Für diese Messaufgabe ist ein optoNCDT 1750 Lasersensor von Micro-Epsilon auf einem Roboter montiert. Der Sensor bietet einen großen Messbereich von 750 mm. Dank kompakter Sensorbauform und direkter Datenausgabe ohne externen Controller ist eine einfache Einbindung möglich.

Zunächst positionieren zwei magnetische Greifer das Messobjekt. Anschließend führt ein Roboter den Laser-Sensor an den Laschenkanten entlang. Dabei misst der optoNCDT 1750 an acht verschiedenen Positionen. Bei jeder Position wird der Sensor ein kurzes Stück bewegt und ein gemittelter Wert generiert, welcher vom Sensor über das Schnittstellenmodul IF2030/ENETIP per EtherNet/IP an einen Rechner übertragen wird. Der optoNCDT 1750 Lasersensor vereint einen großen Messbereich und eine hohe Genauigkeit. Daher ist der Sensor insbesondere für Messaufgaben am Roboter geeignet.

Die kundenseitig entwickelte Auswertung berechnet und überwacht, ob das Bauteil innerhalb der Fertigungstoleranzen liegt. Die Durchbiegung bzw. Verdrehung darf nicht mehr als 2 mm Höhenunterschied über eine Länge von 1 m betragen. Liegt sie darüber kann das Bauteil noch vor dem nächsten Bearbeitungsschritt aussortiert und nachgearbeitet werden, wodurch Bearbeitungszeit eingespart wird.

Mit dem Spring Measurement System (kurz: SMS) erfolgen eine automatische Federerkennung, die Auswertung der Drahtkontur und die Ermittlung des Drahtdurchmessers, selbst wenn dieser starken Schwankungen unterliegt. Für Vergleichsauswertungen wird eine automatische Mittelachsenbestimmung durchgeführt. Für diese Messungen werden Sensoren von Micro-Epsilon eingesetzt.

Das SMS ist eine kompakte Messzelle, in der die zu prüfende Feder auf einer Längsachse rotiert. Während der Rotation wird ein Laser-Profilscanner der Serie scanCONTROL 2950 von zwei Linearachsen in horizontaler und vertikaler Richtung über das Bauteil bewegt. Um höchste Genauigkeit zu erreichen werden die Sensoren dabei von Qsigma entwickelten Algorithmen optimal positioniert. Der Laser-Profilscanner überträgt die generierten Einzelprofile per Gigabit-Ethernet Schnittstelle an einen Rechner. Dieser verrechnet die Daten zu einer 3D-Punktewolke und gibt sie über ein Display aus.

Der Sensor scanCONTROL 2950 besitzt ein großes Messfeld sowohl in Z- als auch in X-Richtung. Damit werden Federn bis zu einer Höhe von 70 cm und radial bis zu 30 cm äußerst schnell gescannt. Die breite Linie bei gleichzeitig hoher Punktdichte ermöglicht die präzise Auswertung des Drahtdurchmessers. Durch den großen Z-Bereich können sowohl der Federpfad als auch das Federende automatisch detektiert werden. Da die Sensoren nahezu oberflächenunabhängig arbeiten, lassen sich auch lackierte oder pulverbeschichtete Federn zuverlässig vermessen.

Die neuen Lasersensoren 1900-6 und 1900-6LL erweitern das Portfolio der Micro-Epsilon Laser-Triangulationssensoren. Sie arbeiten mit einem Messbereich von 6 mm, wodurch nun Messbereiche zwischen 2 und 500 mm bereitgestellt werden. Die Sensoren lassen sich flexibel in zahlreichen Messaufgaben verschiedener Branchen einsetzen. Beispielsweise liefern sie bei der Foliendickenmessung hochgenaue Ergebnisse. Das Modell optoNCDT-6LL mit Laserlinie ist für raue und spiegelnde Oberflächen konzipiert. Der Sensor erzeugt einen kleinen ovalen Lichtfleck anstatt eines Lichtpunktes. Mit diesem Lichtfleck können inhomogenen Oberflächen kompensiert werden, wodurch sich stabile Signale und hohe Genauigkeiten ergeben.

Anwendung in der Batterie-Industrie

In der Batterie-Industrie werden diese präzisen Sensoren unter anderem bei der Dickenmessung von beschichteten Batteriefolien eingesetzt. Die homogene Beschichtungspaste wird Slurry genannt. Dieses Metalloxid besteht aus Nickel, Kobalt, Mangan und Lithium und wird mit Wasser und Lösungsmittel vermengt. Die beidseitig auf eine Aluminiumfolie aufgebrachte Paste wird nach dem Auftragen getrocknet und anschließend unter hohem Druck kalandriert, um das Gemisch gleichmäßig auf der Folie zu verteilen. Die Schichtdickengenauigkeit darf nicht mehr als +/- 2 μm abweichen. Dank der hohen Messgenauigkeit werden die optoNCDT 1900 Sensoren zur Inline-Dickenmessung des Beschichtungsauftrags eingesetzt. Dabei messen die Sensoren von zwei Seiten auf die Folie, um die Foliendicke bzw. Beschichtungsdicke zu ermitteln.

Sensoren von Micro-Epsilon, die auf dem kapazitiven Messprinzip basieren, sind klein und liefern hochgenaue Abstands-, Positions- und Dickenmessungen.  Das umfangreiche Produktportfolio bietet mehr als 30 kapazitive Standardsensoren mit Messbereichen von 0,05 bis 10 mm. Die innovative Triax-Technologie ermöglicht einen Sensortausch ohne zusätzliche Kalibrierung.

Die robusten Sensoren sind äußerst vielseitig einsetzbar. Sie messen sowohl in Industrieumgebungen, in denen Submikrometergenauigkeit erreicht wird, als auch in sauberen Umgebungen, in denen sogar Messungen bis hin zur Subnanometergenauigkeit möglich sind.

In besonderen Umgebungen wie Vakuum, Reinraum oder bei Magnetfeldern liefern die Sensoren ebenfalls äußerst stabile Signale. Sie sind zudem temperaturkompensiert und erreichen auch bei schwankenden und hohen Temperaturen maximale Präzision.

Auf einer Fläche von 36×30 m ist am Micro-Epsilon Hauptsitz in Ortenburg/Dorfbach das Kompetenzzentrum für Mikromechatronik entstanden. Das neue Gebäude bietet optimale Bedingungen für die anspruchsvolle Produktion von miniaturisierten mechatronischen Systemen, die in der Halbleiter- und der Luft- und Raumfahrtindustrie eingesetzt werden.

Die Fertigung umfasst unter anderem Sensoren und Systeme für die neueste Generation der Halbleiterlitographiemaschinen sowie Sensoren für den Einsatz in Flugzeugen und im Weltall. So tragen Micro-Epsilon Sensoren zu höchster Genauigkeit bei der Herstellung künftiger Chipgenerationen bei. Um solche Hightech-Sensoren zu fertigen, ist ein Reinraum erforderlich, der optimale Umgebungsbedingungen bietet. Neben den hohen Anforderungen an Sauberkeit müssen auch Feuchte und Temperatur konstant gehalten werden. Des Weiteren werden im neuen Produktionszentrum Sensor-Aktor-Lösungen für die laserbasierte Satellitenkommunikation gefertigt. Die schnellen Kippspiegel  ermöglichen die exakte Positionierung des Laserstrahls zum nächstgelegenen Satelliten in mehreren hundert Kilometern Entfernung und ermöglichen so  ein weltumspannendes satellitenbasiertes Internet der Zukunft. Eine weitere Anwendung sind Hochpräzisionssensoren für das weltgrößte Spiegelteleskop. Das Großprojekt umfasst mehrere tausend induktive Wegmesssysteme. Im Teleskop werden diese Sensoren für die exakte Positionierung der 798 einzelnen Spiegelsegmente eingesetzt.

„Die neue Fertigungsfläche steigert die Produktionskapazität und ermöglicht es uns, anspruchsvolle Produkte mit höchster Qualität und Präzision herzustellen. Die Produkte kommen in High-Tech Applikationen zum Einsatz und leisten einen erheblichen Beitrag für mehr Innovation und technologischen Fortschritt für die Welt von Morgen. So kann durch präzise Messung in der laufenden Produktion Material eingespart, Ausschuss reduziert und Qualität und Leistung gesteigert werden. Mehr als 50 Jahre kontinuierliche Investition in Entwicklung, Produktion und Support innovativer Sensor- und Systemlösungen von Micro-Epsilon bieten unseren Kunden mehr Präzision für ihre Anwendungen“, so Geschäftsführer Dr. Thomas Wisspeintner, der das Unternehmen gemeinsam mit den Geschäftsführern Dr. Alexander Wisspeintner und Prof. Dr. Martin Sellen leitet. Sie sehen das Kompetenzzentrum zudem als wichtigen Meilenstein zur nachhaltigen Sicherung und Ausweitung der Geschäftsentwicklung des Unternehmens und als klares Bekenntnis zum Standort Ortenburg. Das Unternehmen fokussiert sich dabei auf die vier Geschäftsbereiche Industrie-Sensorik, 3D-Sensorik, Mikromechatronik sowie Mess- und Inspektionssysteme.

Mit Abschluss der Bauarbeiten stehen dem Unternehmen nun 3.800 zusätzliche Quadratmeter in drei Ebenen zur Verfügung. Die Investition in Gebäude, Technik und Ausrüstung beträgt insgesamt 10 Mio. €. Die Unternehmensfläche am Standort Ortenburg wächst damit auf rund 15.000 m² an. Alleine das Kompetenzzentrum für Mikromechatronik bietet Platz für über 100 Mitarbeiter. In Ortenburg sind aktuell rund 450 Mitarbeiter bei Micro-Epsilon beschäftigt, weltweit mehr als 1400 Mitarbeiter an 24 Standorten innerhalb der Unternehmensgruppe. Für die zukunftsweisenden Projekte im Kompetenzzentrum für Mikromechatronik werden laufend Fertigungsmitarbeiter gesucht, die dort im Zweischicht-Betrieb arbeiten.

Die Inline-Prüfung von Produktionsabweichungen in der Batterie-Industrie trägt maßgeblich zur Wirtschaftlichkeit, Ressourcenschonung und Qualitätssicherung bei. Die Dicke von Bandmaterial und beschichteten Folien ist dabei eine entscheidende Messgröße. Abstandssensoren, Laserscanner und Sensorsysteme von Micro-Epsilon haben sich in diesen Prozessen bewährt. Sie bieten eine zuverlässige Lösung für zahlreiche Messaufgaben in der Batterieproduktion und werden in zahlreichen Prozessschritten eingesetzt – von der Elektrodenfertigung über die Assemblierung bis hin zur Formierung.

Für hochgenaue Dickenmessungen können verschiedene Sensortypen eingesetzt werden, die auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren. Das umfangreiche und vielfältige Produktportfolio von Micro-Epsilon bietet für jede Beschichtungsart und Messobjekte das geeignete Messverfahren mit dem passenden Sensor.

Bei Band- und Beschichtungsdickenmessungen mit elektromagnetischen Sensoren werden zwei kapazitive Sensoren gegenüberliegend angebracht. Sie messen beidseitig auf elektrisch leitfähige Werkstoffe. Die beiden linearen Abstandssignale werden im Controller zu einem genauen Dickenwert verrechnet. Im Vergleich zu optischen Verfahren ist der Messfleck größer. Dies ermöglicht die Mittelung von Strukturen und Unregelmäßigkeiten. Dank der integrierten Temperaturkompensation werden stabile und präzise Messwerte auch bei hohen Umgebungstemperaturen erzielt.

Werden Beschichtungsdicken mit optischen Sensoren erfasst, so sind diese ebenfalls gegenüberliegend angebracht. Laser-Sensoren der optoNCDT 1900 Baureihe arbeiten mit hoher Auflösung und sind sowohl in Nassbeschichtungs- als auch in Trockenprozessen einsetzbar. Aufgrund der kleinen Lichtpunktdurchmesser können auch kleinste Details zuverlässig erfasst werden. Darüber hinaus erfolgen die Messungen mit hoher Dynamik.

Das Turnkey-System thicknessGAUGE O.EC erfasst die Dicke der Elektrodenbeschichtung. Es nutzt den innovativen combiSENSOR, der einen Wirbelstromsensor zur Messung auf die Führungswalze und einen kapazitiven Sensor zur Abstandsmessung auf die Materialoberfläche kombiniert. Aus der Signaldifferenz ergibt sich der genaue Dickenwert der Elektrodenbeschichtung. Die Sensoren sind so konzipiert, dass sie auch bei hohen und schwankenden Umgebungstemperaturen prozesssicher und äußerst genau messen.

Für die Laser-Profilscanner scanCONTROL 30xx kann ab sofort die neue Firmware V53 heruntergeladen werden. Diese ermöglicht eine Leistungssteigerung um den Faktor fünf bei Profilmessaufgaben und 3D-Messungen. Softwareseitig kann die Sensitivity Funktion genutzt werden, um die Belichtungsdauer der Laserscanner um bis zu 80% zu reduzieren. Dadurch werden dynamische 2D- und 3D-Messungen ermöglicht. Die Laser-Profilscanner liefern auch weiterhin maximale Präzision bei der zuverlässigen Erfassung von Messdaten.

Die Sensitivität lässt sich mit der neuen Firmware-Version in 5 Stufen wählen und kann damit individuell an die Applikation angepasst werden. In der Version 6.7 der scanCONTROL Configuration Tools und in 3D-View 3.7 lässt sich der Parameter direkt wählen. In 3DInspect ist er direkt als GenICam-Parameter verfügbar. Die maximale Profilrate bleibt weiterhin bei 10 kHz.

Wir stellen Ihnen die neue Firmware gerne auf Anfrage zur Verfügung. Kontaktieren Sie uns über Ihren persönlichen Ansprechpartner oder über unser Kontaktformular.

Der weltweit agierende Sensorspezialist Micro-Epsilon hat ein neues Vertriebsbüro eröffnet. Dieses liegt im italienischen Mantua, wenige Kilometer von der Brennerautobahn entfernt. Der Ort befindet sich im Zentrum des historischen Industriedreiecks Lombardei, Piemont sowie Ligurien und des Nord-Ost-Zentrums, welches den Nordosten und die Regionen Emilia-Romagna und Toskana umfasst. Die Lage stellt einen attraktiven Standort in unmittelbarer Industrienähe dar.

Das neue Vertriebsbüro bringt deutliche Vorteile für die Kunden des Unternehmens, da ihnen nun ein kompetenter Ansprechpartner persönlich bei der Applikationslösung zur Seite steht. Anfragen können demnach deutlich schneller und im direkten Vor-Ort-Austausch erfolgen. Zentraler und kompetenter Ansprechpartner ist Vertriebsfachmann Valerio Lombardi.

Bereits seit knapp 30 Jahren besteht eine intensive und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit dem familiengeführten italienischen Vertriebsunternehmen Luchsinger, welches sich auch weiterhin auf den Vertrieb von Micro-Epsilon Sensoren konzentriert. Das Micro-Epsilon Ufficio Italia ist auf Applikationslösungen besonders im OEM-Bereich spezialisiert und konzentriert sich in Italien auf den Maschinen- und Fahrzeugbau, der dort eine wichtige Rolle einnimmt, sowie auf Hightech-Branchen wie die Batterieindustrie. Angeboten wird das gesamte Produktspektrum mit Sensoren für Weg, Abstand, Position, Dicke, 2D/3D Messtechnik, Laser-Scannern, Mikrometern, Lichtleitersensoren, Sensoren zur Farberkennung und Farbmessung, Infrarot-Temperatursensoren, Wärmebildkameras, Sensoren für Neigung und Beschleunigung und Interferometern. Des Weiteren sind Mess- und Prüfsysteme für Metall, Reifen & Gummi, Kunststoff & Lack erhältlich.