Digitales Wegmesssystem für Kugel- und Rollenschienenführungen

Bosch Rexroth hat sein integriertes Wegmesssystem für Profilschienenführungen um zusätzliche Sensorik und Kommunikationsstandards erweitert. Die Technologie richtet sich an den Maschinen- und Anlagenbau, insbesondere an dynamische Applikationen wie Linearroboter und Werkzeugmaschinen, um kontinuierliche Prozessdaten für Anlagenüberwachungen bereitzustellen.

Herausforderungen der Prozessüberwachung in der Lineartechnik
Dynamische Anwendungen im industriellen Anlagenbau, darunter Gantry-Systeme sowie Laser- und Schneidanlagen, erfordern ein Höchstmaß an Genauigkeit und mechanischer Prozessstabilität. Um eine effektive Zustands- und Prozessüberwachung zu gewährleisten, müssen die verwendeten Linearachsen digital auswertbar sein. Bisherige Linearsysteme stellten Steuerungssystemen primär reine Positionsdaten zur Verfügung. Moderne Predictive-Maintenance-Konzepte benötigen jedoch zusätzliche physikalische Parameter direkt aus der Bewegungsachse, ohne den konstruktiven Bauraum durch externe Zusatzsensorik zu vergrößern.

MEMS-Sensorik und BiSS-C-Kommunikation
Zur Erfassung dieser erweiterten Messgrößen integriert das absolute Wegmesssystem IMS-A einen MEMS-Sensor bauraumoptimiert direkt in den Führungswagen der Präzisions-Kugel- und Rollenschienenführungen (verfügbar für die Reihen BSHP und RSHP). Neben der Wegmessung erfasst die Sensoreinheit Parameter wie Beschleunigung, räumliche Lage, Temperatur sowie Laufleistung und Betriebsstunden. Die Datenübertragung an die Maschinensteuerung erfolgt synchron und störsicher über die Sensorschnittstelle BiSS-C (Bidirectional Serial Synchronous Interface). Als zertifizierte Weiterentwicklung des SSI-Standards ermöglicht dieses Open-Source-Protokoll eine volldigitale, bidirektionale Kommunikation mit höheren Taktraten, integrierter Diagnose und CRC-Absicherung.

Datenbasis für Machine-Health und Fehleranalyse
Die Bereitstellung zusätzlicher Sensordaten direkt aus dem Führungswagen schafft eine belastbare Informationsbasis für komplexe Überwachungsarchitekturen. Durch die kontinuierliche Erfassung von Schwingungen in drei Raumachsen oder Temperaturverläufen lassen sich Machine-Health-Auswertungen, zustandsbasierte Wartungen oder KI-gestützte Prozessanalysen realisieren. Bei mechanischen Fehlfunktionen oder unerwarteten Abweichungen beschleunigt die erweiterte Datentransparenz die Diagnose. Maschinencrashs können beispielsweise anhand der aufgezeichneten Beschleunigungswerte detailliert rekonstruiert werden, um Service- oder Haftungsfragen präzise zu klären.

Integration und Schnittstellenkonfiguration
Die neue BiSS-C-Ausführung ergänzt das bestehende Schnittstellenportfolio des IMS-A, welches bereits Protokolle wie SSI, HIPERFACE, DRIVE-CLiQ und FANUC αi abdeckt. Die Auslegung und Konfiguration der Systeme, inklusive der Bereitstellung von CAD-Daten und technischer Dokumentation, erfolgt über digitale Online-Konfiguratoren für Führungswagen und Führungsschienen.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt enthält technische Spezifikationen und Wettbewerbs-Benchmarking, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten waren

Im Markt für integrierte Wegmesssysteme in Linearführungen konkurriert das Bosch Rexroth IMS-A mit Systemen wie dem SCHNEEBERGER MONORAIL AMS oder den integrierten Messsystemen von HEIDENHAIN. Während hochauflösende optische oder magnetische Linearencoder primär auf die präzise Erfassung der Position ausgelegt sind, differenziert sich das IMS-A durch die direkte Integration eines MEMS-Sensors (Micro-Electro-Mechanical Systems) zur gleichzeitigen Erfassung von 3D-Beschleunigungs- und Temperaturdaten. Diese Verschmelzung von Positionsgeber und Condition-Monitoring-Sensor in einem einzigen Gehäuse reduziert den Verkabelungsaufwand in hochdynamischen Werkzeugmaschinen erheblich. Die Implementierung des von der BiSS-C Association gepflegten Open-Source-Protokolls bietet zudem eine hardwareunabhängige Alternative zu proprietären Antriebsschnittstellen, was die Signalintegration in heterogene Steuerungslandschaften deutlich erleichtert.

Herausgegeben von Maria Brueva, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI.

www.boschrexroth.com