Drehwinkel und Drehmoment berührungsfrei auslesen
27.05.2020

Codierte Markierungen sollen ein berührungsfreies Auslesen von Drehmoment und Drehwinkel ermöglichen. (Foto: LZH)

Berührungsfreies Auslesen von Drehwinkel und -moment von Wellen würde mehr Platz im Bauraum schaffen. (Foto: LZH)

Drehwinkel und Drehmoment von Wellen in Turbinen, Autos, Windenergieanlagen und Elektromotoren ließen sich optimaler Weise berührungsfrei auslesen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) und das Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IPH) arbeiten zusammen daran, ein solches neuartiges Messverfahren für die Produktentwicklung vorzubereiten.

Codierte Markierungen berührungsfrei auslesen
Die Grundlage für ein berührungsloses Messverfahren legten die beiden hannoverschen Forschungsinstitute im Projekt Integrad. Im Rahmen dessen haben sie ein Verfahren entwickelt, bei dem codierte Markierungen auf eine Welle aufgebracht und mittels Kameras ausgelesen werden. Für die Markierungen wird ein laserbasierter Oxidationsprozess auf der Oberfläche eingesetzt. Das Auslesen erfolgt kontaktlos ohne Anbauten. Die Festigkeit der Welle bleibt daher erhalten.

Das Verfahren ist vielversprechend. Um es jedoch für kleine und mittlere Unternehmen attraktiver zu machen, wollen die beiden Partner es nun weiter optimieren.

Im Rahmen von MiniVib sollen dabei vom LZH und IPH insbesondere Methoden zur wirtschaftlichen Fertigung bearbeitet werden. Dafür sind stabile und kostengünstige optische Komponenten notwendig. Das LZH arbeitet daran, die Markierungen langlebiger werden zu lassen und die Markiergeschwindigkeit deutlich zu erhöhen. Bisher wurden an beiden Enden der Welle Markierungen über zwei Kamerasysteme ausgelesen. Die Markierungen sollen nun direkt nebeneinandergesetzt werden. Das IPH entwickelt das Kamerasystem so weiter, dass eine einzige, kleinere Kamera ausreichen wird, um beide auszulesen. Zudem soll das System auch gegenüber Störeinflüssen, wie etwa Vibrationen, robuster gemacht werden, sodass die Markierungen verlässlich ausgelesen werden können.

Über MiniVib
Das IGF-Vorhaben 20891 N „Miniaturisierter, vibrationsstabiler Drehmoment- und Absolutdrehwinkelgeber“ (MiniVib) der Deutschen Forschungsgesellschaft für Automatisierung und Mikroelektronik e.V. (DFAM) wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.