Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikrowellen erfassen Kolbenposition in Pneumatikzylindern

15.04.2007
Bei pneumatischen Antrieben erfolgt die Rückmeldung der Kolbenposition in der Regel über Näherungsschalter, die am Zylinderrohr montiert oder extern installiert sind.

Daraus resultiert ein Mehraufwand bei Montage und Installation. Ferner erfordern Wegmessungen eine Einschränkung der Zylinderlänge, weil nur Messsysteme in diskreten Längen verfügbar sind. Diesen Nachteilen will nun der Antriebs- und Automatisierungsspezialist Festo, Esslingen, ein Ende setzen.

Die Lösung sieht man in einem Mikrowellensensor. Er wird stirnseitig im Linearantrieb integriert, Kolbenposition und Geschwindigkeit werden über den gesamten Zylinderhub hinweg gemessen. Somit ermöglicht der Sensor eine längenunabhängige Wegmessung zur linearen Positionserfassung. Das ist laut Festo weltweit einmalig. Aufgrund der kontinuierlichen Positions- und Geschwindigkeitserfassung werden Vorteile beim Überwachen der Kolbenbewegung gesehen, die zu Verbesserungen bei der Fehlerdiagnose führen. Dazu trage auch der Wegfall der mechanischen Justage bei – mit dem Nebeneffekt, dass der Mikrowellensensor von außen nicht zugänglich sein müsse.

Die Wegmessung geschieht mit Mikrowellen im Frequenzbereich von 1 bis 24 GHz. Folglich nutzt Festo eine Messtechnik, die vom Prinzip her auch in der Telekommunikation und der Automobilindustrie zur Anwendung kommt: Von einer Antenne wird ein elektromagnetisches Signal in das Zylinderrohr gestrahlt, am Kolben reflektiert und von der Antenne wieder aufgenommen.Schließlich wird es mit einem eingekoppelten Signal verglichen, woraus die Weglänge des ausfahrenden Kolbens resultiert. Der Messbereich ist unbegrenzt. Er ergibt sich durch die Hublänge des Zylinders. In ersten Projekten wurde diese Messtechnik bei Zylindern mit bis zu 1500 mm Hublänge angewandt.

Bezogen auf die Wegmessung können damit Messwertaufnehmer wie Potentiometer und magnetostriktive Sensoren ersetzt werden. Ferner ermöglicht die Mikrowellenmessung, weitere Aufgaben zu übernehmen, zum Beispiel bei Handlinggeräten die Positionserfassung eines zu handhabenden Produkts über die Lage des Kolbens. Darüber hinaus ist aufgrund der unbegrenzten Hublänge die Bestimmung von Bauteildimensionen mit Zylindern möglich. Teuere Spezialsensoren würden überflüssig, so heißt es, zum Beispiel in der Automobilindustrie.

Im Karosserie-Rohbau entehen beim Schweißen starke elektromagnetische Felder, die herkömmliche Sensoren außer Gefecht setzen. Deshalb sind bei pneumatischen Spann- und Schweißzangen in der Regel Spezialsensoren und aufwändige Schutzmaßnahmen gegen Schweißspritzer und mechanische Zerstörung vorhanden. In diesem Bereich, der als eine Hauptanwendung angesehen wird, hat der Mikrowellensensor laut Festo ernorme Vorteile: Er ist immun gegen Magnetfelder, robust gegen Aufbacken von Schweißspritzern, reduziert Konstruktions- und Installationszeiten. Beliebige Zylinderlängen sind möglich.

Als weiterer großer Anwendungsbereich wurde die Lebensmittel- und Verpackungsindustrie ins Visier genommen. Für diesen Bereich hat man korrosionsfreie und reinigungsfreundliche Zylinder im Programm. Bei außen am Zylinder angebrachten Schaltern bestünde ein hygienisches Risiko, weil zusätzliche Ecken und Kanten als Schmutzfänger wirkten und sich schwer reinigen ließen, heißt es. In Edelstahlzylindern integriert, ist dagegen der Mikrowellensensor laut Festo bestens geschützt gegen aggressive Medien wie Fruchtsäuren, aber auch gegen Reinigungsmittel, die mit Druck auf die Komponenten gesprüht werden.

Josef-Martin Kraus | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de

Weitere Berichte zu: Kolbenposition Mikrowelle Mikrowellensensor Sensor Wegmessung Zylinder

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Industrie 4.0 - Esperanto für Maschinenkomponenten
01.08.2018 | fortiss - Forschungsinstitut des Freistaats Bayern für softwareintensive Systeme und Services

nachricht Innovativ: FH-Professor entwickelt neue Methode für die Raumfahrt
30.07.2018 | FH Aachen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Eröffnung des neuen Produktionsgebäudes bei Heraeus Medical in Wehrheim

20.08.2018 | Unternehmensmeldung

Universum Studie: Internationalität und Praxisbezug sind Erfolgsfaktoren der ISM

20.08.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics