Endlage mit hoher Wiederholgenauigkeit bestimmen?

[frankne]

Hallo,

ich arbeite zur Zeit an einem Positionier-System mit dem ich dank Schrittmotor und Schraubengetriebe eine Genauigkeit von 10µm erreichen kann.

Nun benötige ich allerdings noch einen Schalter oder Sensor der mir die Endlage mit einer hohen Wiederholgenauigkeit (10µm) bestimmen kann.Die absolute Schaltposition ist egal, da ich das System noch justieren kann.

Habe bisher 2 Möglichkeiten: ein Microschalter oder eine Reflexlichtschranke SFH9202, aber ob die Wiederholgenauigkeit stimmt weiß ich nicht.

Viele Grüße
Frank

[Besserwessi]

Sowohl beim Miroschalter als auch bei der Refelxlichtschranke hätte ich bedenken, dass die 10 um Widerhohlgenauigkeit schaffen.
Mit etwas Aufwand (Temperaturkompensation oder ähnliches) könnte es mit der Reflexlichtschranke klappen. Man wird aber wohl mehr als einen Punktanfahren müssen und Das Signal der Lichtschranke analog auswerten. Vermutlich wäre eine normale Lichtschranke besser als ein Reflexkoppler.
Beim Mikroschalter hängt es vom Typ ab, das müßte man probieren oder im Datenblatt suchen. Eventuell auch hier mehrfach anfahren um wenigstens grobe ausreißer zuerkennen. Eine Alternative wäre eventuel ein kappatzitiver Sensor, gerade kei kleinen Abständen sollte man da eine gute Auflösung und auch Widerhohlgenauigkeit erreichen können.

[frankne]

Ja das mit den kapazitiven Sensoren klingt interessant.
Welche Sensoren gibt es da? Ich hab schon mal nach Herstellern gesucht, aber leider noch nichts richtiges gefunden. Ideal wäre ein geringer Durchmesser so bis max 10mm

[ranke]

Wenn man sich über die Schaltgenauigkeit nicht im klaren ist, kann man auch zwei Schalter verwenden. Der eine wird wie ein gewöhnlicher Endschalter an der Achse angebracht. Der zweite Schalter schaltet nur bei einer speziellen Stellung der Motorwelle.
Zum Anfahren der Endposition wird erst gegen den Schalter an der Achse gefahren und dann noch solange weiter, bis der Schalter an der Motorwelle schaltet. Damit muß die Wiederholgenauigkeit des Schalters an der Achse nur etwas besser sein als die Steigung der Spindel.
Als Sensoren habe ich bisher bei Industriemaschinen hauptsächlich induktive Näherungsschalter gesehen. Lichtschranken sind sicher auch gut geeignet, allerdings etwas anfälliger gegen Verschmutzen.

[Besserwessi]

Einen Hersteller für fertige Kappatzitive Sensoren wüßte ich jetzt auch nicht. Der Sensor selbst ist auch nicht das Schwierige, sondern die Auswertwelektronik. Der einfachste Sensor ist eine Art Plattenkondensator, wobei die 10 mm Durchmesser durchaus möglich sind. Da es ja nicht auf eine Absolutmessung, sondern nur auf Reproduzierbatkeit des Schaltpunktes ankommt, könnte eine einefache Auswertung, z.B. über eine Oszillator und Frequenzmessung ausreichen. Der Referenzpunkt ist dann erreicht, wenn der Oszillator die richtige Frequenz erreicht hat. Könnte z.B. mit einem CD4046 und einem externen Referenzsignal gehen.

[frankne]

@ ranke: deine idee finde ich sehr interessant und werde die wohl auch so realisieren.
Ich hab jetzt einen Drehgeber von PWB mit Indexkanal und für die grobe Endlage werde ich den Reflexkoppler CNY70 verwenden. Mal schaun was rauskommt :)

[1hdsquad]

Interferometer macht Auflösungen im Nanometerbereich...

[the_Ghost666]

Hast du die Spindel auch spielfrei gelagert und gegen Längenänderung bei Temperaturveränderungen gesichert? Also mit 10µm kommt man rechnerisch sicher hin, ich fürchte aber, dass es nicht realistisch ist.
Es gibt für induktive Auswertungen auch fertige ICs, an die dann noch etwas aussen beschaltet werden müssen. Der Sensor selbst ist dann eine Luftspule, in die ein Eisenkern eingetaucht wird.

[toemchen]

Bei "Baumer Electric" gibt es mechanische Präzisionsschalter mit 1um Genauigkeit. Kosten allerdings... ich glaub bei 30 oder 50 Euro, vielleicht sogar 100... Quasi pures Gold.