Messtechnik bei PI

Angepasst für Standard-, kundenspezifische und OEM-Produkte

Messtechnik für Standardprodukte im Detail

Die Qualifizierung,  sowie die End- und Freigabeprüfungen finden im jeweiligen Produktionsfraktal statt. PI qualifiziert seine Produkte mit Messmitteln, die kalibriert und auf ein Normal zurückzuführen sind.

  • Für präzise Weg- und Längenmessungen im Genauigkeitsbereich von wenigen Nanometern verfügt PI über hochauflösende Interferometer führender Hersteller. 
  • Winkelmessungen werden, je nach Winkelbereich, mit Autokollimatoren, Inklinometern, inkrementellen Drehencodern oder Interferometern vorgenommen. 
  • Lebensdauer- und Belastungstests werden individuell für eine Produktlinie entworfen und in passender Umgebung durchgeführt. 
  • Präzisionsmessungen werden auf schwingungsisolierten Honeycombtischen durchgeführt. Die Messumgebung und der Messaufbau werden dabei an die Anforderungen der jeweiligen Produktlinie angepasst. 

Mit dem inkrementellen Encoder PIOne und kapazitiven Sensoren stellt PI eigene Messtechnik her. Diese Sensorik ist primär für den Einbau in PI Produkte gedacht, wird aber auch in Messmitteln für Fertigungs- und Qualifikationsvorrichtungen verwendet. 

Nanometrologielabore

Die Nanomesstechnik stellt sehr hohe Anforderungen an die Stabilität und Genauigkeit.

  • Langzeitmessungen, bei denen die Positionsstabilität über mehrere Stunden nachgewiesen werden sollen, sowie Messungen unterhalb eines Nanometers, werden in speziellen, klimastabilen Messräumen durchgeführt.
  • Die seismische, elektromagnetische und thermische Isolierung der Testlabore sorgt für eine Temperaturstabilität besser als 0,25 °C in 24 Stunden.  Damit sind Messgenauigkeiten bis in den Picometerbereich möglich; das setzt Standards in der Vermessung von Nanopositionierprodukten.

Messungen nach Kundenwunsch

  • Die Positioniergenauigkeit wird standardmäßig an der bewegten Plattform erfasst. Sie kann aber auch an beliebigen, durch die Applikation definierten Punkten überprüft werden, z.B. für auskragende Lasten. Der Messaufbau wird dazu angepasst.
  • Eine Hub- und Kippvorrichtung mit einer Belastbarkeit von 5 Tonnen ermöglicht die Qualifikation von Positioniersystemen unter beliebigen Winkeln, bei applikationsspezifischer  Ausrichtung und Last. Mehr erfahren
  • Verschiedene Triggermöglichkeiten ermöglichen die synchrone Datenaufzeichnung z.B. bei simultanem Einsatz mehrerer Interferometer
  • Zur Qualifizierung unter speziellen Umgebungsbedingungen stehen verschiedene Messplätze zur Verfügung: 
  • Kryokammern für Messungen bei bis zu 77°K (flüssiger Stickstoff)
  • Trockenkammern (Glovebox ..)
  • Vakuum bis 10-11 hPa Mehr erfahren

Sondermessmittel

  • Für das Messen von Taumeln und Exzentrizität bei Rotationsbewegungen  steht ein Messplatz nach kapazitivem Messprinzip zur Verfügung.
  • Für die Messung der Oberflächentopologie in der Materialforschung verfügt PI über mehrere Weißlichtinterferometer.
  • 3D-Koordinatenmessmaschinen und ein 6D-Lasertracker können für die Qualifikation von mehrachsigen Systemen, z.B. Hexapoden, verwendet werden.
  • Hochdynamische Scanning-Vibrometer messen die Bewegungseigenschaften von Piezoelementen im Betrieb. Das dient der Überprüfung der Auslenkungsmodelle und dem Nachweis der gewünschten Anregungszustände.
  • Vibrometer messen die Geschwindigkeit und Schwingungseigenschaften von Positioniersystemen bis max. 25 kHz.

Messberichte und -protokolle

Für PI ist jede einzelne Vermessung und Qualifizierung sowie deren Aufzeichnung ein Instrument der Qualitätssicherung. So wird sicher gestellt, so dass nur Positioniersysteme das Haus verlassen, die innerhalb der zugesicherten Spezifikationen liegen. Dabei werden alle Messungen mit rückführbaren Messmitteln wie z.B. hochauflösenden Interferometern durchgeführt. 

Die Qualifizierungsdaten sind für jedes einzelne Produkt jederzeit nachvollziehbar. Die Messdaten sind in Datenbanken erfasst und werden zur Prozesskontrolle herangezogen. Die Rückverfolgbarkeit bis auf die Ebene von Einzelprodukten ist besonders interessant für die Produktion von Großserien. 

Bei vielen Systemen, wie z.B. Hexapoden oder Piezosystemen wird das Messprotokoll zur Auslieferung beigelegt. Damit kann kundenseitig jederzeit nachvollzogen werden, wie die Leistungsfähigkeit des Systems bei Auslieferung war, und welche Systemkomponenten zusammen  gehören. 


Standards und Normen in der Messtechnik

Die Qualifikation von PI Produkten orientiert sich an:

  • DIN ISO 230-2 Prüfregeln für Werkzeugmaschinen Teil 2: Bestimmung der Positioniergenauigkeit und der Wiederholpräzision der Positionierung von numerisch gesteuerten Achsen
  • VDI/DGQ 3441 Statistische Prüfung der Arbeits- und Positionsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen

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Whitepaper: Reinraum-Fertigung bei Physik Instrumente (PI)

Fähigkeiten und Kapazitäten
WP4008 R1 09/2017
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