Neues Christian-Doppler-Labor : Industrielle Präzision im Submikrometerbereich

Am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) der Technischen Universität Wien wurde das neue "Christian Doppler Labor für präzise Messungen in Bewegung" eröffnet. An diesem CD-Labor beteiligen sich als Firmenpartner Micro-Epsilon Atensor aus Steyr und die bayerische Micro-Epsilon Messtechnik. Im neuen Labor sollen nun Methoden für präzise 3D-Messungen an bewegten Objekten sowie innovative robotergestützte Inline-Messsysteme für Industrieanlagen entwickelt werden, die eine Genauigkeit wie wissenschaftliche Labormesssysteme erreichen.

„Es gibt heute gut erprobte optische Methoden, um räumliche Messungen in industriellen Produktionsanlagen durchzuführen“, sagt Ernst Csencsics, der Leiter des neuen Labors. „Für Anwendungen mit moderaten Präzisionsanforderungen sind diese Methoden sehr gut geeignet. Doch die Anforderungen an moderne Produktionssysteme nehmen fortlaufend zu: Wenn man eine Präzision im Mikrometer- oder Submikrometerbereich gewährleisten will, und gleichzeitig eine Fertigung mit hohem Durchsatz und hohen Fördergeschwindigkeiten in vibrationsreicher Produktionsumgebung hat, dann wird es schwierig. Man hat dann immer mit einer gewissen Bewegungs-Unschärfe zu kämpfen. Für solche Fälle reicht die heutige Technik einfach nicht aus.“

Es gibt aber Auswege aus diesem Dilemma: „Wir beschäftigen uns mit Technologien, mit denen man das Bewegungs-Unschärfeproblem in Griff bekommen kann“, sagt Ernst Csencsics. Er verbindet mit seinem Team Konzepte aus Optik, Mechatronik und Regelungstechnik, um zwischen Messsystem und Messobjekt lokal laborähnliche Bedingungen zu erzeugen. Man kann durch einen ausgeklügelten Messaufbau die Bewegung des Messobjekts in Echtzeit kompensierten, man kann aber auch nachträglich die erfassten Messdaten mit Hilfe von Bewegungsdaten des Messobjekts rechnerisch korrigieren. Im CD-Labor werden unter anderem neuartige Sensoren entwickelt, mit denen man die laterale Bewegung von Objekten zu diesem Zweck präzise erfassen kann – ein bisher ungelöstes Problem.

„Erste Ansätze liefern im Labor vielversprechende Ergebnisse“, sagt Csencsics. „Nun wollen wir aber auch zeigen, dass sich diese Methoden in der Praxis bewähren und sich tatsächlich erfolgreich in moderne industrielle Fertigungsanlagen integrieren lassen.“ Man möchte so die Leistungsfähigkeit von Messystemen von Produktionsanlagen deutlich erhöhen und für ganz konkrete Anwendungen durch eine maßgeschneiderte Systemarchitektur hochpräzise 3D-Messungen an bewegten Messobjekten ermöglichen.