MR-Analysator

Echtzeitfähiges GMR-basiertes Elektroniksystem zur Maschinenüberwachung

Fertigungsspindel
Die Echtzeitüberwachung der Spindellage erlaubt eine deutliche Verbesserung der Qualität in der Hochpräzisionsfertigung.© Kadmy / Fotolia.com

Motivation

KMU bilden eine tragende Säule der deutschen Wirtschaft. Sie sind oft hochspezialisiert, wichtige Partner in Innovations- und Wertschöpfungsketten und Treiber des technischen Fortschritts. KMU-getriebene Innovationen im Bereich der Elektroniksysteme tragen dazu bei, dass Deutschland seine Wettbewerbsfähigkeit als Produktions- und Entwicklungsstandort in den Anwenderbranchen elektronischer Systeme stärkt.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein Elektroniksystem zu entwickeln, das magnetische Sensorsignale erfasst, um Spindelbewegungen in Maschinen zu überwachen. Realisiert wird dies über eine synchron abtastende Digitalisierungseinheit, die Signale mehrkanalig, rauscharm, breitbandig und analog aufbereiten kann. Sie ermöglicht sehr hohe Abtastraten und übermittelt einer nachgelagerten Prozessoreinheit die Daten, um diese in Echtzeit zu analysieren, zu reduzieren und abzulegen. Die Validierung des neuartigen Elektroniksystems soll im Anwendungsfeld eines luftgelagerten Motorspindelsystems - z. B. für eine Präzisionsfräsmaschine - erfolgen, dessen Wellenbewegungen axial, radial und tangential überwacht werden.

Innovationen und Perspektiven

Bisher sind keine kommerziellen Hochleistungs-Elektroniksysteme verfügbar, die mehrkanalig Magnet-Sensor-Daten in Echtzeit erfassen und aufbereiten können. Außerdem wird im Bereich der Auswertealgorithmen technisches Neuland beschritten. Erstmals wären Eingriffe in die Spindelsteuerung aufgrund von Livedaten möglich, sodass Verfahrensabläufe während des Betriebs optimiert und die Fertigungsqualität gesteigert werden könnte. Dies birgt ein hohes Anwen-dungspotenzial in der Automatisierungstechnik für die hochpräzise Produktion.