Präzisions-High-Speed-Linearmessbahn (PHIL)

 

Ziel

Das klassische Untersuchungswerkzeug einer Linearmessbahn wurde im Hinblick auf kinematische Prüfungen neu entwickelt. Sie sollte die Bestimmung der Nahbereichskorrektur bei EDM mit einer Unsicherheit von 0.1 mm und gleichzeitig Prüfungen und Untersuchungen im kinematischen Bereich zulassen. Hierfür soll eine Verfahrgeschwindigkeit von 8 m/s bei möglichst kurzer Beschleunigungsstrecke erreicht werden. Die zeitliche Zuordnung der Position des Messwagens soll der geforderten Positionierunsicherheit von 10 mm im High-Speed-Modus und 1 mm im low-speed-Modus (0.2 m/s) erreichen.

 

PHIL - Clip

Der kleine Kurzfilm über PHIL, erstmals gezeigt auf unserem Intergeo- Messestand 2006.

 

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Aktueller Stand

Die Präzisions-High-Speed-Linearmessbahn (PHIL) ist in der ersten Entwicklungsstufe realisiert. Auf ihr kann interferometergestützt innerhalb einer Messzeit von 30 Minuten die Nahbereichskorrektur eines (reflektorlosen) Distanzmessers ermittelt werden. Auf die Interferometerstützung im High-Speed-Modus wurde aufgrund der Verfügbarkeit entsprechend schneller Interferometer verzichtet. Stattdessen wurde die Positionierungsunsicherheit optimiert. Die Relativpositionierung erreicht 40 µm im statischen Betrieb, was unter anderem durch die speziell flache Messwagenkonstruktion bedingt ist, die die Einhaltung des Abbé´schen Komparatorprinzips auch im interferometerfreien Betrieb weitgehend sicherstellt. Außerdem garantiert diese Messwagenkonstruktion hohe Beschleunigungen (zweifach eines Porsche-Cayman). Als besonderes Merkmal ist der Zahnriemenantrieb zu nennen, der sich als ausreichend langzeitstabil erwiesen hat. Weitere Spezifikationen sind der Tabelle zu entnehmen. 

Technische Daten

 

Bahnlänge	24 m
größte Geschwindigkeit(v_max)	9 m/s
kleinste Geschwindigkeit(v_min)	0.09 m/s
Nutzlänge bei v_max	17 m
größte Beschleunigung	12 m/s2
theoretische "Positioniergenauigkeit" (kleinster Positionierschritt)	18µm
Nutzlast (bis 3 m/s)	3 kg
Nutzlast (bei v_max)	0.4 kg
Kraftübertragung mittels	Zahnriemen (über 2 mal 50 m)
Spezifikationen Betriebsart "Interferometer"
Rückführung	Interferometer
Unsicherheit¹ der Distanzmessung relativ (in IFM- Strahlhöhe)	2µm
Unsicherheit¹ der Distanzmessung relativ (in Bezug auf herkömmliche EDM -Reflektoren)	0.1 mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

¹ Kombinierte Unsicherheit nach DIN V ENV 13005, Betriebsart "Interferometer"

 

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Peter Runge (Konstruktion)

Michael Barth (Software)

Dr.-Ing. Manfred Juretzko (Betrieb)