Präzision beginnt dort, wo das menschliche Auge an seine Grenzen stösst: Der Messkopf positioniert sich mit deutlich unter 1 µm-Genauigkeit, erfasst Werkzeuggeometrien zuverlässig und übergibt ex- akte Korrekturwerte an die CNC‑Maschine. So ent- steht reproduzierbare Fertigungsqualität auf Mik- rometer‑Niveau. Seit 80 Jahren steht die Firma E. ZOLLER GmbH & Co. KG für messbare Präzision. Heute steuert das Unternehmen aus dem deutschen Plei- delsheim ein globales Netzwerk mit eigenen Nie- derlassungen und Vertretungen an 85 Standorten in 62 Ländern. ZOLLER vermisst Werkzeuge für die CNC-Fertigung im μm-Bereich. Wie dieses Zu- sammenspiel gelingt, zeigt die langjährige Zusam- menarbeit von ZOLLER und maxon. «Bei uns entscheidet Präzision im Mikrome- terbereich», sagt Manuel Walter, verantwortlich für den Einkauf bei ZOLLER. Genau dieser An- spruch prägt die gesamte Messarchitektur – vom mechanischen Aufbau bis zur Bewegungsteue- rung. Das Unternehmen begann als Werkstattbe- trieb und ist heute eine feste Grösse in der Welt der Werkzeugvermessung. Branchen wie Auto- mobil, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik so- wie Maschinenbau setzen auf Messmaschinen der Firma. Was dabei oft unsichtbar bleibt: Damit aus ein- zelnen Bildinformationen verwertbare Daten wer- den, müssen Optik, Bildverarbeitung und Bewegung perfekt zusammenspielen. Genau an dieser Stelle beginnt die eigentliche technische Herausforderung. In solchen Systemen übernimmt Motion Control weit mehr als die reine Ansteuerung eines Motors. Sie sorgt dafür, dass Bewegungen im richtigen Mo- ment, mit der richtigen Dynamik und an der exakt richtigen Position stattfinden. Erst das abgestimmte Zusammenspiel aus Regelung, Synchronisation und Anwendungslogik macht aus Bewegung ein präzi- ses Messergebnis. Präzise Positionierung der Achsen In den Systemen kommen Mehrachssteuerungen der MACS-Plattform von maxon zum Einsatz. Sie übernehmen die koordinierte Regelung mehrerer Achsen, erfassen Positionsdaten in Echtzeit und bilden die Grundlage für die Synchronisation von Bewegung und Bildaufnahme. Über die Jahre hinweg wurden die Controller gemeinsam mit ZOLLER kontinuierlich weiterentwickelt und ge- zielt auf die spezifischen Anforderungen der Mess- applikation abgestimmt. Die Mess- und Prüfgeräte von ZOLLER arbeiten in einem hochpräzisen Zusammenspiel aus Optik, Bildverarbeitung und feinfühliger Bewegungsteu- erung. Herzstück dieses Messvorgangs sind leis- tungsfähige Mehrachs-Motion-Controller, die als «Taktgeber» der gesamten Messarchitektur fungie- ren. Sie steuern Achsen, synchronisieren Bildauf- nahmen und stellen sicher, dass Werkzeugkonturen
mit höchster Wiederholgenauigkeit im Mikrome- terbereich erfasst werden. Für Georges Pappas, Abteilungsleiter Elektro- konstruktion bei ZOLLER, ist genau dieses Zusam- menspiel entscheidend: «Unsere Systeme müssen sich schnell verfahren lassen, gleichzeitig aber hochpräzise positionieren und Positionen absolut stabil halten.» Die Messgeräte bewegen Werkzeug, Kamera und Optiksystem entlang mehrerer Achsen, die mikro- metergenau positioniert und kontinuierlich über- wacht werden. Die Herausforderung: Für die X/Y/Z- Positionierung eines Messkopfs ist eine Genauigkeit von besser als 1 μm gefordert. Die maxon-Mehr
«Wir sind da auf das Mü genau angewiesen» Manuel Walter, Leiter Einkauf bei E. ZOLLER GmbH & Co. KG.
achssteuerung übernimmt hierbei ein exaktes Posi- tionieren und Anfahren definierter Messpunkte, koordiniert dynamisches Abbremsen und Beschleu- nigen bei wechselnden Messverfahren und stabili- siert zuletzt Haltepositionen während der Bildauf- nahmen. Diese Funktionskombination ist ent- scheidend, weil minimale Schwingungen oder Po- sitionsfehler das Messergebnis verfälschen würden. Georges Pappas bringt die Anforderung auf den Punkt: «Während der Bildaufnahme muss die Posi- tion absolut stabil sein. Selbst kleinste Bewegungen oder Regelabweichungen würden das Messergebnis verfälschen.» Gerade in der Haltephase entscheidet diese Stabilität darüber, ob Messungen hochgenau und reproduzierbar bleiben.
Synchronisation von Bildaufnahme und Bewegung
Ein weiteres technisches Kernelement ist das in- terrupgesteuerte Positions-Latching. Jede der un- gefähr 30 Kamerabilder pro Sekunde löst ein Inter- rupt beim Controller aus. Gleichzeitig wird der exakte Positionswert der Achsen «gelatched», also eingefroren und mit dem jeweiligen Bild verknüpft. Erst die Fusion aus Pixelinformationen und präzi- ser mechanischer Position ergibt ein verwertbares Mass. Somit fungiert der Motion Controller als
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Motion Control
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