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Präzise Referenzfahrt - GeorgSch - 09-25-2025
Möchte hier ein Thema eröffnen, das mich seit einiger Zeit beschäftigt:
Präzise Referenzschalter/ präzises Referenzieren. Ich teile einmal meine Gedanken.
die häufig verwendeten induktiven Schalter sind sehr wiederholgenau bei kurz aufeinanderfolgenden Referenzfahrten, jedoch sehr anfällig auf Temperaturschwankungen.
Aus der Praxis habe ich bei verschiedenen Maschinen Abweichungen von 0,2 mm.
Bedeutet, wenn man ein Bauteil auf der Maschine hat und am nächsten Tag weiterbearbeiten möchte, ist es so eine Sache.. Im Moment fahre ich vor dem Ausschalten der Maschine auf XYZ Null ( Maschinenkoordinaten) und fahre dann nach dem Wiedereinschalten ohne Referenzfahrt weiter. Geht gut, geht aber bestimmt besser.
Vor allem, wenn man z.B Passstiftlöcher zur Bauteilaufnahme in seinem Arbeitstisch hat, die man öfters benutzen will. Dann dürfte man ja nie mehr Referenz fahren..
Präzise (mechanische?) Referenzschalter mit genug Leerweg scheinen irgendwie noch nicht im breiten Markt angekommen zu sein. Entweder schweineteuer, oder nur in Japan oder gebraucht erhältlich.
Meine Servoendstufen ( Leadshine L7/750W , Achtung, nicht EL7) unterstützen theoretisch eine interne Referenzfahrt über den Encoder, erste Versuche das zu aktivieren schlugen jedoch leider fehl.
Außerdem geht das natürlich nur innerhalb einer Umdrehung bzw. nach Anschluss eines Endschalters, dann muss dieser natürlich von der Beamicon- Steuerung weg und die Kommunikation zur Endstufe hergestellt werden, Macro usw.
Ich bin kurz davor, meinen Werkzeuglängensensor, welcher sich als sehr günstig und extrem präzise herausgestellt hat, 2 weitere Male zu bestellen und für X und Y als Referenzschalter zu verwenden. ( bei der Z- Achse ist mir die Genauigkeit ziemlich egal, da das nach dem Vermessen des Werkzeugs keine Rolle mehr spielt) . Versuche mal ein Bild anzuhängen.
Wie löst ihr das?
LG
Georg
[Image: https://ae-pic-a1.aliexpress-media.com/kf/S460be87097f645c2bcc42417b2d7ee90B.jpg_220x220q75.jpg_.avif]
RE: Präzise Referenzfahrt - GranitDani - 09-25-2025
Hallo Georg,
Temperaturschwankungen sind generell ein Problem. Deshalb werden hochgenaue Industriemaschinen auch Temperaturgeregelt.
Wenn Du ein Portal mit einem Meter aus Alu hast, dann dehnt sich das bei +10° Temperaturunterschied um ca. 0,2mm aus.
Ich verwende von Omron Induktive Sensoren (E2B), mit möglichst kurzen Auslöseweg (konkret 1mm), den ich frontal anfahre. Und habe zusätzlich noch Angst-Endschalter. Befestigt sind die Omron Sensoren mit einem 3D gedruckten Halter. So geht nichts kaputt wenn ich mal zu schnell rein fahren sollte.
Omron gibt die Toleranz wie folgt an:
±10% max. of sensing distance at 23ºC within temperature range of -10 to 55ºC and ±15% max. of sensing distance at 23ºC within temperature range of -25 to 70ºC
Die meisten China WLS haben meines Wissens nach Mikroschalter eingebaut. Da kannst Du gleich einen Mikroschalter anfahren. Ist günstiger.
Alternativ kannst Du auch ein absolutes Messsystem verwenden. Glasmaßstab oder Servos mit Absoluten Encodern.
Theoretisch könntest Du auch bei unterschiedlichen Temperaturen den Positionierungsfehler Deiner Maschine messen und darauf aufbauend per Temperaturmessung mit einem Makro G53 kompensieren.
LG, Daniel
RE: Präzise Referenzfahrt - Admin - 09-25-2025
An meinem Kitamura-BAZ habe ich mechanische Endschalter. Das ist eine Alubox mit 3 Schaltern, wasserdicht, mit Druckausgleichsstück.
Die sind sehr präzise, wenn diese auch mit einem entsprechendem Gegenstück angefahren werden (steile Rampe).
Bei Präzisionsarbeiten muss dei Maschine in einem temperierten Raum stehen und vor Benutzung auch erst ein Warmlaufprogramm absolvieren. Also Spindel hochlaufen, alle Achsen bewegen, bis die Kugelumlaufspindeln/Lager Bettführungen auf Betriebstemperatur sind.
Dann wieder refeenzieren und dann kanns losgehen :-)
Wie Daniel schon geschrieben hat, Alu udn auch Stahl dehnen sich aus. Ganz komplex wird das, wenn Stahlführungen auf Aluportale geschraubt werden. Dann stimmt nichts mehr, weder Länge noch Form, weil sich das zu einer Banana verzieht, weil Stahl und Alu unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben.
Deswegen ist meine Portalfräse auch 2t schwer und aus Stahl :-)
RE: Präzise Referenzfahrt - VDX_CNC2 - 09-25-2025
... bei meinen kleinen Alu-CNC-Fräsen habe ich Mikroschalter ... bei den 3D-Druckern Lichtschranken - da reicht die Auflösung/Genauigkeit.
Bin aber am Überlegen, mir eine oder zwei "hochgenaue" CNC-Anlagen mit ebenfalls hochauflösenden Schrittmotor-Amtrieben oder Servos aufzubauen - dafür habe ich dann jeweils 3 stabile 180mm-Linearachsen auf Alu-Klötzen oder noch stabilere 100mm-Linearachse aus Stahl, womit ich gerne bis unter 1µm kommen würde.
Hierfür habe ich einen 3-er Satz induktive Omron-Sensoren mit analogen Treibern für bis 2mm Meßweg und bis 0.1µm Ortsauflösung über den gesamten Meßbereich ... den "weniger genauen" Aufbau würde ich dann mit den "rechteckigen" induktiven Schaltern von Pepperl&Fuchs bestücken - die hatte ich mal ausgemessen und bei mehrfach anfahren lagen die bei etwa 50µm Hysterese und um 2µm reproduzierbarer Schaltvorgang (die "stabförmigen" hatten um 150µm Hysterese und auf etwa 7µm reproduzierbar ausgelöst) ...
RE: Präzise Referenzfahrt - GeorgSch - 09-25-2025
Danke für eure Posts!
Meine Fräse besteht auch rein aus Stahl, wobei die Anforderung an absolute Genauigkeit nicht so hoch ist.
mehr als 5 Hundertstel Abweichung durch den Referenzschalter ist mir aber zu ungenau ( zeigt Beamicon bei jedem Mal referenzieren schön an..)
Logisch, dass das Umrüsten auf frontal anfahrende induktive Schalter mit geringem Schaltabstand Besserung bringen würde. Nur kann man dann auch nicht mehr so schnell drauf fahren.
Deshalb der Gedanke, wenn schon umbauen, dann klassisch auf mechanische Schalter zu gehen. Der gezeigte WZL Sensor hat keinen Microschalter drin, sondern eigene Kontaktflächen, fungiert als Öffner/ NC.
LG
Georg
RE: Präzise Referenzfahrt - Admin - 09-25-2025
Ganz präzise sind Taster auf dem 3-Kugel Prinzip, wie die 3D-Taster. Die haben eine sehr hohe Genauigkeit.
Nützt bei Temperaturschwankungen aber auch nichts :-)