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ZIM Förderprojekt für 3D Messsystem abgeschlossen

Die gardner ag in Unterensingen bei Stuttgart hat vor Kurzem das in hochflexibler Leichtbauweise ausgeführte Wegmesssystem Tubematics T50Drive auf den Markt gebracht. Bei diesem neuen Produkt setzte das Unternehmen Entwicklungsergebnisse um, die in einem über das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand des Bundes (ZIM) geförderten Projekt gewonnen wurden.
Als KMU bekam die gardner ag für ihr Projekt einen auf zweieinhalb Jahre verteilten Förderzuschuss. „Dank der ZIM-Förderung konnten wir die Entwicklungsarbeit sehr fokussiert vorantreiben und sogar unterschiedliche Entwicklungsrichtungen ausloten“, sagt Stephen Gardner, Gründer und Vorstand der gardner ag. „Das ZIM-Projekt hat uns geholfen, eine Alternative zur massiven Bauweise zu entwickeln, die in der Fertigungsmesstechnik traditionell üblich ist und der wir ursprünglich ebenfalls folgen wollten. Nach einer grundlegenden Revision unserer Planungen wählten wir einen völlig anderen Ansatz, indem wir am Markt erhältliche Halbzeuge für die Entwicklung neuer Messtechnik-Lösungen in einer sehr kostengünstigen Leichtbauweise verwenden. Dabei haben sich Rohre aus Kohlenstoff-Verbundwerkstoff mit 50 mm Außendurchmesser als perfekt geeignete Grundelemente herauskristallisiert. Wir waren überrascht, wie genau und schnell wir unter Einsatz solcher Komponenten messen können.“

Referenzsystem als Inkubator für neue Tubematics-Entwicklungen
Um das Potenzial der Messtechnik in Leichtbauweise zu untersuchen, konstruierte die gardner ag im Rahmen des ZIM-Projekts ein Koordinatenmesssystem als Vergleichsreferenz zu konventionellen Lösungen. Der Aufbau des in Portalbauweise mit Granitbasis ausgeführten Prototyps besteht aus angetriebenen Tubematics-Komponenten, die über 3D-gedruckte CFK-Montageelemente verbunden sind. In dem System lassen sich optische und taktile Sensoren verwenden.
„Unser Ziel ist, bei dem System für alle Achsen eine Wiederholbarkeit von unter 2 µm zu erreichen, was uns bei der Z-Achse bereits gelungen ist. Aufgrund unserer Bauweise und der eingesetzten Komponenten haben wir im Vergleich zu herkömmlichen Koordinatenmesssystemen drastisch verringerte Herstellkosten“, erklärt Stephen Gardner. „Außerdem bewegen wir erheblich geringere Massen, was in Bezug auf Beschleunigungs- und Verzögerungsvorgänge sowie Taktzeiten von Vorteil ist. Und ein weiterer Pluspunkt des Tubematics-Konzepts liegt in der Möglichkeit des einfachen Umbaus oder der Anpassung einer vorhandenen Installation an neue Anforderungen.“
Die gardner ag hat ihr erstes ZIM-Projekt Mitte August 2017 erfolgreich abgeschlossen. Die dabei gewonnenen Erkenntnisse und Lösungsansätze werden bei weiteren Neuentwicklungen in der Tubematics-Produktfamilie ihren Niederschlag finden. Dazu zählen unter anderem die Inline-Messung von Werkstücken in Produktionsumgebungen bzw. Förderanlagen und die kontinuierliche Positionsüberwachung von Standard-Industrierobotern, die für Messanwendungen genutzt werden.