16
MAGNETIK | ELEKTRONIK | MUSTERBAU MESSEN | PRÜFEN
MAGNETIK | ELEKTRONIK | MUSTERBAU MESSEN | PRÜFEN
2
Ihr Innovationsmotor auf allen Arbeitsgebieten intelligenter Mechatronik
Wir entwickeln und optimieren seit mehr als einem Vierteljahrhundert komplexe mechatronische Antriebssysteme. Mit dem einzigartigen Messverfahren MagHyst® können Magnetaktoren über deren gesamten Lebenszyklus analysiert und qualitativ bewertet werden.
Firmengeschichte 1992 Gründung des Steinbeis Transferzentrum Mechatronik (STZ) durch Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Eberhard Kallenbach
2005 Umzug vom Technologie- und Gründerzentrum Ilmenau in das neu errichtete Firmengebäude und den jetzigen Unternehmens sitz
2010 Fortführung und Ausbau der erfolgreichen Entwicklung des STZ Mechatronik durch die Steinbeis Mechatronik GmbH
2015 Übernahme durch den Kendrion Konzern UmfirmierunginKendrionMechatronicsCenterGmbH(KMC)
2018 Ausgründung der Ilmenauer Mechatronik GmbH ÜbernahmedesKMCinkl.allerMitarbeiter,RechteundPatente
2019 Unternehmensbeteiligung durch die Jenaer Antriebstechnik GmbH
Mechatronische Antriebssysteme Entwicklung und Optimierung mechatronischer Antriebssysteme auf höchstem technischem Niveau von der Idee bis zum fertigen Produkt als
Elektromagnete (Gleichstrom- und polarisierte Magnete)RotatorischeAntriebealsBLDC-undSR-MotorenTranslatorische Antriebe
RealisierungderProjektedurchengeZusammenarbeitmitderTUIlmenauund einem Netzwerk an Universitäten und Hochschulen
Entwicklung servomotorischer Antriebssysteme in Kooperation mit der Jenaer Antriebstechnik GmbH
Umsetzung der mechatronischen Entwicklungsmethodik nach VDI 2206
MitwirkunginProjektenderForschungs-,Innovations-undVerbundförderung
4
Ilmenauer Mechatronik GmbH
4
Magnetik
Entwurf,AuslegungundSimulationanwendungsspezifischer,mechatro-nischer Antriebssysteme
Magnetfeldberechnungen mit MAXWELL 2D / 3D
Analyse des Optimierungspotenzials bestehender Aktoren
Durchführung von Konzept- und Machbarkeitsstudien
UnterstützungundBeratungbeiAuswahl und Einsatz optimaler Magnetwerkstoffe
Elektronik und Software
EntwicklungantriebsspezifischerSteuerungen sowie Mess- und Regelungssysteme
PCB-LayoutundSimulationmit AltiumDesigner,EagleundPulsonix
Schaltungsentwurf,-simulation, -aufbau,-inbetriebnahmeundTest
Auslegung von analogen sowie digitalenFilternundReglern
EMV- und Gerätesicherheitstests
SoftwareentwicklunginC,C#,C++,JAVA,LabVIEW™
Entwicklung und Optimierung mechatronischer Antriebssysteme
Leistungsspektrum
Weiterbildung
Schulung zu Grundlagen der magnetischen Antriebstechnik und physikalischen Zusammenhängen
KundenspezifischeAnpassungderSchulungsinhalte und -unterlagen
Von der Konzeptentwicklung bis zur Umsetzung - alles aus einer Hand
Konstruktion und Musterbau
KonstruktionvonEinzelteilen,Bau-gruppen und kompletten Antriebs-systemen mithilfe von Solid Edge und Solid Works
Durchführung von mechanischen BerechnungenundToleranzanalysen
Designbewertung und Konstruktionskritik
Aufbau und Inbetriebnahme von Funktionsmustern,Prototypen und Kleinserien
Messen und Prüfen
Messtechnische Analyse von Funktionsmustern und Prototypen
Ermittlung von Kraft-Weg-Kennlinien
CharakterisierungvonrotatorischenAntrieben
Materialanalysen durch mikros-kopischeUntersuchungen,optischeMessungen,CT-Untersuchungenusw. in Zusammenarbeit mit der TU Ilmenau
6
Ilmenauer Mechatronik GmbH
Mikrosysteme mH
Makrosysteme H
Enthüllt die Geheimnisse magnetischer Systeme
MagHyst® technology ist eine intelligente Mess- und Prüftechnik zur sensorlosen und zerstörungsfreienBestimmungdermagnetischen Eigenschaften komplexer elektromagnetischer Systeme.
Mitdeninnovativen,MagHyst® zugrunde liegendenMess-undRegelungsverfahrenwird die Erregerspule jedes elektro- magnetischen Antriebssystems gleich-zeitigalsMessspulebetrieben,umDe-fekte zu detektieren. Dieses sogenannte Einspulen messverfahren ermöglicht eine hochauflösendeFunktions prüfung, Fehlererkennung und daraus resultierende Qualitätskontrolle.
Maximale Leistung 400 W
Maximale Spannung 150 V
Maximaler Strom 25 A
Minimaler Widerstand 0,3Ω
Minimale Induktivität 1 mH
Technische Details
Dies wird durch die Ermittlung der Magnetisierungskenn linie Psi(i) ermög-licht. Das Messprinzip ist auf alle auf dem ReluktanzprinzipbasierendenAntriebs-systeme anwendbar.
Die MagHyst® Gerätefamilie besteht aus einerindividuellangepasstenMess-,Regel-undPrüftechnikinfolgendenAus-führungsvarianten:
MagHyst® modular
MagHyst® automation
MagHyst® mobile
MagHyst® embedded
Mit MagHyst® technology eröffnetsichdieMöglichkeit,Magnetaktorenüberihrenkompletten Lebenszyklus zu analysieren. Angefangen bei der Entwicklung über die 100%-Kontrolle der Produktion bis zur Funktions- und Zustandsüberwachung in der AnwendungwerdenverschiedeneproduktspezifischeMerkmalemesstechnischerfasstund bewertet:
BestimmungderAnkerbewegungund-position(Hub,Restluftspalt)
AnalysederAnkerbewegungbeimSchaltvorgang(Stocken,Prellenusw.)
Ermittlung der Schaltzeiten und -ströme
BewertungderimElektromagnetwirkendenKräfte(Reibung,Rückstellfeder, fluidischeKräfte,Remanenzkraftetc.)
DetektionvonReibungundVerschleißimGesamtsystem
Analyse von Fertigungsfehlern bei der Herstellung von Magnetaktoren und Ausweis der Fehlerursache
Durch die Kontrolle der Entwicklungs- und Fertigungsprozesse sowie die Möglichkeiten der Funktions- und Zustandsüberwachung stellt MagHyst®einenwichtigenBausteinzurDigitalisierung und Umsetzung Ihrer Industrie 4.0 – Strategie dar.
MagHyst® technology
Materialauswahl Analyse Muster
Wareneingang In-Line-Prüfung End-of-Line-Prüfung
Zustandsüberwachung permanent intermittierend
Produktentstehung Produktion Anwendung
P r o d u k t l e b e n s z y k l u s e i n e s E l e k t r o m a g n e t e n
8
Ilmenauer Mechatronik GmbH
MagHyst® modular ist ein rechnergesteu-ertes,modularaufgebautesMesssystemzur individuellen Anpassung an kunden-spezifischeMessaufgaben.
MagHyst® modular eignet sich insbeson-dere für den Einsatz in Forschungs- und EntwicklungsabteilungensowiePrüflaborenundForschungseinrichtungen,diesichmitder Entwicklung und Herstellung elektro-magnetischer Systeme beschäftigen.
Durch den modularen Aufbau des Mess-gerätssindnahezualleMessobjekte,sowohlSpulen als auch Aktoren mit unterschiedli-chenelektrischenParametern,miteinemeinzigen Gerät messbar.
Das gesamte Spektrum aller üblichen Elek-tromagnetewirdmiteinzelnenModulen,dieauf bestimmte Mess- und Leistungsbereiche optimiertsind,abgedeckt.
Messsystem zur Analyse weichmagnetischer Werkstoffe und Magnetaktoren
Der Profi für die Entwicklung
Materialauswahl Analyse Muster
Wareneingang In-Line-Prüfung End-of-Line-Prüfung
Zustandsüberwachung permanent intermittierend
Produktentstehung Produktion Anwendung
MagHyst® modular
Magnetaktoren MesstechnischeBegleitungdesEntwicklungsprozesses
Optimierung von Funktionsmustern und Prototypen
Prüfung der Muster unter realen Einsatzbedingungen
BewertungderEinflüsseunterschiedlicherHerstellungs- undBearbeitungsverfahren
Weichmagnetische Werkstoffe BestimmungderB(H)-KennlinienmittelsRingkernprobe
und Messadapter
VerwendungderMessdatenfürFEM-Berechnungen
AufbauWerkstoffdatenbankderimUnternehmenverwen-deten Materialien
Durchführung vergleichender Messung zur qualitativen BewertungvonRohmaterialienundHalbzeugen
Messadapter (MagHyst® modular und MagHyst® automation)
fürweichmagnetischeWerkstoffe:
Stabadapter
Blechadapter
undBauteilekomplexerGeometrie,z.B.:
Magnetgehäuse
Polrohr
Anker
Ringkern Blechadapter
Stabadapter
10
Ilmenauer Mechatronik GmbH
10
Prüfsystem zur Fehlererkennung und Qualitätskontrolle
MagHyst® automationisteinaufdefiniertekundenspezifischePrüfaufgabenangepass-tes Prüfsystem zur 100%-igen Qualitätskontrolle aller ferromagnetischen Komponenten entlang der gesamten Wertschöpfungskette.
BegleitungdeskomplettenProduktions-prozesses eines Elektromagneten mit der Genauigkeit elektrischer Messung und kurzen Zykluszeiten
Kommunikation mit der Anlagen-steuerung via Feldbus
Automatische Auswertung der Messdaten
Erkennung von Fertigungsfehlern und deren Ursachen(Werkstoffe,mechanische Bearbeitung,Montage,Justageetc.)
Durchführung von Dauerlauf- und Verschleißanalysen
FunktionskontrolledesGesamtsystems,auch unter Last
Der Qualitätsgarant für die Produktion
Funktionen und Vorteile des Prüfsystems
Materialauswahl Analyse Muster
Wareneingang In-Line-Prüfung End-of-Line-Prüfung
Zustandsüberwachung permanent intermittierend
Produktentstehung Produktion Anwendung
MagHyst® automation
Ferromagnetische Komponenten
Werkstoff Bauteil Baugruppe Elektromagnet Magnetventil
MagHyst® automationisteinPrüfsystem,dasIhreNull-Fehler-Strategie von nahezu allen Fertigungs-schritten bereits in der Entwicklung und bei der Pro-duktion elektromagnetischer Systeme ermöglicht.
BeiderHerstellungelektromagnetischerAntriebs-systeme können Material-, Fertigungs- oder Montagefehler auftreten. Auftretende Fehler be-einflussendieMagnetisierungskennliniePsi(i)desElektromagneten. Diese Veränderungen können mittels MagHyst® automation sensorlos und zerstörungsfrei innerhalb von Millisekunden während des gesamten Produktionsprozesses ermittelt werden.
DiedabeiermitteltenMess-undPrüfinformationenwerden in eine Datenbank übertragen und hinsichtlich Qualität und Funktion des Elektro magneten analy-siert. Durch die frühzeitige Erkennung von Fertigungs-fehlern bereits in der Produktion werden Zeit und Material eingespart und damit verbundene Kosten reduziert.
Fertigungsbegleitende Prüfung am Beispiel der Herstellung von Magnetventilen mit MagHyst® automation
Hydraulische Prüfung
Eingangsprüfung In-line-Prüfung End-of-line-Prüfung
Mechanische Prüfung
Magnetische Prüfung - MagHyst®
Eingangsprüfung von zuge-kauften weichmagnetischen WerkstoffenundBauteilen
SofortigeErkennungvonelektrischen,magne-tischen und mechanischen Fertigungsfehlern in der Produktion von elektromagnetischen BaugruppenimRahmenderIn-line-Prüfung
Präzisionsanalyse des Magnetventils als erwei-terte End-of-line-Prüfung
Gegenkraft - Federvorspannung Arbeitshub
Remanenzkraft und Restluftspalt
Verschleiß und Reibung
12
Ilmenauer Mechatronik GmbH
Mobiles Prüfsystem zur Zustandsüberwachung MagHyst® mobile ist das kompakte Prüfsystem vor Ort zur Funktions- und Zustands-überwachungvonMagnetaktorenimRahmeneinerturnusmäßigenWartung.
Funktionen und Vorteile des Prüfsystems
Aktive oder passive Messung von elektromagnetischen Aktoren vor Ort unterBetriebsbedingungen
WLAN-Kommunikation,AnsteuerungundAuswertung per Tablet oder Smartphone
Automatische Auswertung und Visualisierung der Messergebnisse
DetektionvonFehlern(Verschleiß,Reibung,Windungskurzschlussu.a.)
Erfassung der Mess- und Prüfdaten aller imEinsatzbefindlichenGeräteineinerzentralen Datenbank
Die Zustandsüberwachung ermöglicht eine Erhöhung der Sicherheit und somit maximalenSchutzvonMensch,Umweltund Technik
SteigerungderAnlageneffizienzdurchzustandsorientierte Instandhaltung
Der Spezialist für die Vor-Ort-Diagnose
Materialauswahl Analyse Muster
Wareneingang In-Line-Prüfung End-of-Line-Prüfung
Zustandsüberwachung permanent intermittierend
Produktentstehung Produktion Anwendung
Die Lösung für den Smart Actuator
Smart Actuator mit permanenter Funktionskontrolle MagHyst® embeddedbietetdieMöglichkeitderpermanenten,sensorlosenFunktions-und Zustandsüberwachung von elektromagnetischen Antriebssystemen mit der in der Applikation vorhandenen oder einer erweiterten elektronischen Ansteuerschaltung.
Einsatzgebiete von MagHyst® mobile und MagHyst® embedded
Wartung von Industrie- und Kraftwerksanlagen
Automobilbau,Nutzfahrzeuge,Baumaschinen
Maschinen- und Werkzeugbau
AutomationundRobotik
Aufzugs-undBeförderungstechnik
Sicherheitstechnik
Funktionen und Vorteile der integrierten Lösung
SensorloseBestimmungvon
Schaltzeiten und SchaltströmenAnkerposition,Hubsowie
EndlagenüberwachungReibungundVerschleißVerschmutzung im GesamtsystemEntgegenwirkenden Kräften
Substitution von zusätzlichen Sensoren wieEndlagenschalter,Weg-,Kraft- oder Hallsensoren
MagHyst® mobile | MagHyst® embedded
14
Ilmenauer Mechatronik GmbH
14
Der Experte für die Datenauswertung
Software zur Auswertung der Mess- und Prüfdaten MagHyst® solenoid evaluator ist eine auf LabVIEW™ basierte Software zur Analyse und Interpretation der mit der MagHyst® Gerätefamilie aufgenommenen Mess- und Prüfdaten.
InteraktiveVisualisierung,Auswertung,Analyse und Protokollierung einzelner Kennlinien sowie Kurvenscharen
Tabellenbasierte Filterung und Auswer-tung der Mess- und Prüfdaten
Exakte Detektion funktionsrelevanter Prüfpunkte zur Toleranzfeldbestimmung
IndividuellkonfigurierbareAuswertungs-algorithmen für die automatisierte Analysevonmagnetischen,mechani-schen und hydraulischen Kennlinien
Magnetkraftberechung aus Psi(i)-Kennlinien
Funktionen und Vorteile der Software
Dauerlauf-undVerschleißanalyse
BetrachtungderEnergieumwandlungimElektromagnet
BewertungderAnkerbewegungundAnkerpositionsermittlung
Automatische Schaltzeitermittlung wie Anzugsverzug-,Hub-,Abfallverzug-,Rücklauf-undAbfallzeiten
LadengroßerDatenmengenvonMess-und Prüfdaten
Statistische Auswertungen
Beispiele für die Auswertung mit MagHyst® Solenoid Evaluator
Die Herausforderungen unserer Zeit ver-langenimmerkomplexere,effizientereundressourcenschonendere Antriebssysteme. Durch unsere langjährige Zusammenarbeit mit weltweit agierenden Innovationsführern aus dem Automobil- und Industriebereich können wir Sie optimal bei der Entwicklung und Optimierung Ihrer Produkte von morgen unterstützen.
UnserZielistes,mitjederAntriebslösungeinenMehrwertfürunsereKundenschaffen.
MagHyst® technologyinEntwicklung,Herstellung und Anwendung von Magnet-systemenstellteinenwichtigenBausteinzurOptimierung der Prozesse und Umsetzung Ihrer Industrie 4.0-Strategie dar.
Ihre Vorteile auf einen Blick
Mehr als 25-jähriges Know-How in der Ent-wicklung und Optimierung mechatronischer Antriebssysteme
RealisierungvonEntwicklungsprojektenaufBasisneuesterwissenschaftlicherErkennt-nisse durch enge Kooperationen mit Univer-sitäten und Hochschulen
Sensorlose und zerstörungsfreie Analyse komplexer elektromagnetischer Antriebs-systeme mit MagHyst® technology
Funktions- und Zustandsüberwachung von Magnetaktoren über den gesamten LebenszykluswährendProduktentstehung,Herstellung und Anwendung
Sprechen Sie uns an - wir finden die optimale Lösung für Sie!
asdf
Ilmenauer Mechatronik GmbHWerner-von-Siemens-Str. 12D 98693 IlmenauTelefon: +49 (0) 3677 4627-0
E-Mail: [email protected]: www.img-ilmenau.de
