Verbesserungen beim Einpressen von Lagern, Buchsen und Stiften dank piezoelektrischer Kraftmessringe von HBM
Das Einpressen von Lagern, Buchsen und Stiften wird zunehmend mit servoelektrisch angetriebenen Ein presseinheiten durchgeführt. Häufig werden Encoder und Kraftmessringe zur Erfassung der Prozessgrößen eingesetzt.
Der Encoder liefert dem Servomotor direkt proportionale Weginformationen, wobei der piezoelektrische Kraftmessring häufig im Pressenstempel zu finden ist. Durch in die Maschinenarchitektur integrierte Sensorik lassen sich die unterschiedlichsten Betriebsarten der Presse realisieren: Neben der klassischen Regelung auf Endposition oder Maximalkraft, ist nun auch der kraftgeregelte Vorschub oder das kraftgeregelte Positionieren möglich, da der momentane Kraftwert in der Pressensteuerung zur Verfügung steht. Möglich ist dies durch die einfache Integration der neuen HBM-Kraftmessringe CFW. Dank der exzellenten messtechnischen Eigenschaften liefert die direkte Kraftmessung im Vergleich zur Messung im Motorstrom erhebliche Vorteile in Bezug auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit.
Abb.: Servoelektrisch angetriebene Einpressstation ausgerüstet mit piezoelektrischen Kraftmessringen CFW von HBM
In dieser Anwendung lassen sich die neuen piezoelektrischen Kraftmessringen CFW besonders einfach in die Mechanik integrieren und bieten enorme Vorteile für Konstrukteure und Anwender:
- Kompakter Aufbau
- Hohe Überlastfähigkeit/Lange Lebensdauer
- Exzellente Linearität und Reproduzierbarkeit
- Einsetzbar über einen extrem weiten Messbereich mit einem Sensortyp
Mit der zweigeteilten Membran (siehe Bild unten) wird eine perfekte Krafteinleitung, auch bei nicht zentrischer Belastung des Sensors erreicht. Dies ist besonders wichtig bei nicht ebener Krafteinleitung in kompakt bauenden Mechaniken wie hier im Pressenstempel. So kann auf zusätzliche Krafteinleitungsteile verzichtet und damit wesentlich kompakter gebaut werden. Weitere Vorteile dieser Konstruktion sind unter anderem die große Verwindungssteifheit. Für eine spielfreie Zentrierung kann der Sensor über den Innen- oder Außendurchmesser formschlüssig zentriert werden, ohne Hysteresefehler zu erzeugen. Komplettiert wird die Robustheit des Sensors durch den integrierten Steckerschutz, um den elektrischen Anschluss vor mechanischen Beschädigungen zu schützen.
Durch die extrem hohe Steifigkeit gibt es quasi keinen Nennmessweg. So wird eine Verfälschung des Resolversignals vom Motor bezogen auf die reale Pressenposition vermieden. Durch die messbereichsunabhängige Empfindlichkeit von -4,3pC/N kann mit nur einem Sensortyp die gesamte Bandbreite einer Pressenfamilie mit verschiedenen Nennkräften ausgerüstet werden.
Dank innovativer Ideen und konsequenter Weiterentwicklung bietet HBM nun Kraftsensoren an, die völlig neue Möglichkeiten in der industriellen Kraftmessung mit überragenden messtechnischen Eigenschaften eröffnen. Die Kraftmessringe CFW sind zunächst in 2 Baugrößen, mit 50 und 140kN Nennmessbereich, erhältlich und bedienen damit alle gängigen Anwendungen in der Montage- und Prüftechnik. Sonderbauformen sind auf Anfrage erhältlich.
