Wie funktioniert eine Servopresse?

Erfahren Sie wie das Wegmesssystem funktioniert und welche Genauigkeit das Kraftmesssystem erreicht.

Das Newton (Symbol N) ist die internationale Einheit der Kraftmessung.

Einfach ausgedrückt entspricht 1N ca. 100gr oder 0,1kg.

1kg = 10N
10kg = 100N
100kg = 1'000N
1'000kg = 1t = 10'000N = 10kN
10'000kg = 10t = 100'000N = 100kN

Kraftaufnehmer für Servopressen

Piezo-Kraftaufnehmer werden hauptsächlich in der Precision5-Baureihe und für externe Kraftaufnehmer eingesetzt.

Sie haben eine hohe Steifigkeit und eine nahezu konstante Empfindlichkeit über einen weiten Kraftbereich. Das bedeutet, dass derselbe Sensor über mehrere Messbereiche kalibriert werden kann, ohne Messgenauigkeit zu verlieren. Es ist daher möglich, Kräfte von 50N mit einem Kraftaufnehmer zu messen, der bis zu 50kN einsetzbar ist. Diese Technologie ist etwas teurer, weil die Messelektronik komplex zu implementieren ist.

Servopresse Präzision5

DMS-Kraftaufnehmer werden hauptsächlich in der Line5- und Klassik-Baureihe eingesetzt.

Sie haben eine geringe Steifigkeit und sind weniger crashtolerant als Piezosensoren. Diese Kraftaufnehmer sind für ein bestimmten Messbereich dimensioniert. Wenn dieses neu justiert werden muss, muss entweder der Kraftsensor gewechselt oder wenn möglich ein externer Sensor verwendet werden. Diese Technologie ist bewährt und relativ kostengünstig.

Servopresse Line5

Servopresse Klassik

Dies ist der proportionale Faktor zwischen der Kraft (auf den Sensor ausgeübt) und seinem Ausgangssignal. Der typische Wert für Piezo-Sensoren ist -4,1pC/N.

Drift ist ein unerwünschter Effekt der Messkreise von piezoelektrischen Kraftsensoren. Die Erfassungsschaltung kompensiert kontinuierlich die vom Sensor abgegebenen Ladungen, auch wenn er keiner Kraft ausgesetzt ist. Ein Leckstrom ist möglich und erzeugt somit eine "Phantom"-Messung. Dieses Phänomen ist bei den meisten Anwendungen im Allgemeinen vernachlässigbar. Unsere Messelektroniken haben eine Drift von weniger als 1,5N/min.

Das Coulomb (Symbol C) ist die internationale Einheit der elektrischen Ladung. 1 Coulomb entspricht der Ladung, die während 1 Sekunde mit einer Stromintensität von 1A durch ein Leiter fliesst.

1C ist eine relative hohe Ladung. In unseren Anwendungen sind die Ladungswerte sehr niedrig. Dewegen wird sehr oft das Präfix "Pico" verwendet.

1pC = 10-12C

Diese Masseinheit bezieht sich auf die Empfindlichkeit von Piezo-Kraftaufnehmer.

Um hochgenaue Kraftmessungen durchführen zu können, müssen unter Umständen nichtlineare Effekte des Kraftaufnehmer-Ausgangssignals kompensiert werden. Dies wird durch eine optimale Verteilung der Kalibrierpunkte und die Durchführung einer Kennfeldkalibrierung auf 10-Punkte erreicht.

Kraft/Weg-Messung

Die Servopressen sind mit Direkt- oder Spielfreien-Antrieben ausgestattet. Die Wegmessung erfolgt direkt über den hochauflösenden Encoder an der Rückseite des Motors.

Die Genauigkeit des Wegmesssystems beträgt im thermisch eingeschwungenen Zustand <0,01mm. Höhere Genauigkeiten sind auf Anfrage erhältlich.

Bei einer 2-Punkt Kalibrierung wird die Messgenauigkeit innerhalb von ±1% des Nennkraftbereichs garantiert. Für eine Kennfeldkalibrierung auf 10-Punkten wird eine Messgenauigkeit von ±0,5% garantiert. Je nach Anwendung können diese Werte deutlich verbessert werden.

Beispiel 1: 2-Punkt-Kalibrierung

Nennkraft: 1'000N
Messgenauigkeit ±1%: ±10N

Beispiel 2: 10-Punkt-Kalibrierung

Nennkraft: 1'000N
Messgenauigkeit ±0,5%: ±5N 

Ja, Zugmessungen sind möglich. Bei einigen Modellen kann die maximal zulässige Zugkraft jedoch kleiner als der Nennkraftbereich der Servopresse sein. Weitere Informationen entnehmen Sie bitte den Datenblättern. Für eine Kalibrierung des Zugaufnehmers wird ein Aufpreis verechnet.

Technische Datenblätter

Die numerische Steigung des Kraftsignals ist ein Signal, das von der UFM V5-Software in Echtzeit berechnet wird. Sie entspricht der mathematischen Ableitung des Kraft/ Positionssignals. Dieses Signal kann besonders nützlich sein, um schnelle Änderungen des Kraftsignals zu erkennen. Zum Beispiel: Werkzeugbruch, Einclipsen, Durchgang in einer Nut, usw.

Software UFM V5

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Yvan Schläfli
Produktmanagement

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