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德国研究集成传感器技术消除制造误差

发明科技控中国仪表网2014年09月26日 11:25人气:13260


  【中国仪表网 发明科技控】目前,德国中小企业创新项目“通过结构集成传感器技术提高能源效益和精度”将获得德国联邦教研部的资助。
  
  德国中小企业数量占德国企业总数的95%以上,就业人数占到全国总数的70%,公司净产值占到全国总量的近一半。自20世纪90年代以来,中小企业的研究开发活动趋于活跃。在其销售产品中,新产品的比重已远超过大企业。约有3万个企业开展不间断的研究活动,10万科技型企业经常性地推出创新产品和服务。
  
  近年来德国在促进中小企业创新方面出台了一系列政策,包括推出中小企业创新计划、欧洲重建基金、中小企业创新项目计划、东部创新能力计划、创新代金券和数字德国2015计划。
  
  中小企业创新项目计划是德国联邦教研部负责实施的一项支持科技型中小企业的计划,2007年启动。该计划在金融经济危机发生后,得到了进一步加强,资助领域在原来6个领域的基础上(信息通讯技术、纳米技术、光学技术、生产技术、资源效率和能效技术)增加了公共安全研究领域。据了解,联邦教研部的资助部分可以达到项目总经费的50%,总额不超过每年10万欧元。
  
  工业制造业中,几乎70%的零部件制造误差是由温度波动造成的,特别是大部件以及相应的大机床,因为热膨胀通过长距离的传导就会变得十分明显。往往仅仅几度的偏差就能造成机器和部件较大的形变,以至于制造出来的部件无法使用。通行的解决方法是将机器和环境同时保持在恒定的温度水平,这样可以预先避免机器发生形变。但是这种办法达到满意效果的前提是:必须24小时保持空调运行和机器处于通电状态,否则要恢复稳定的状态,必须花费很长时间。因此,机器的温度调节需要浪费巨大的能源。
  
  为节省能源,同时保持机床加工精度的稳定,目前德国弗朗霍夫协会生产技术研究所(IPT)与合作伙伴——SHW机床有限责任公司和SHW加工技术有限责任公司找到了另外一种途径:即通过一种新的测量技术来确定机器和部件的形变,并能够于正在进行的制造过程中就对误差进行补偿。
  
  IPT和SHW的技术人员通过在机床上安装大量结构集成、价廉性优的传感器监测机器的形变,建立一个对测量数据进行处理的数学模型,这样形成对部件制造中产生的误差进行较准确预测的基础。当机器了捕获了这种误差后,就对加工过程进行相应地调整,那么这种误差就得到了及时的抵销。通过对机器形变连续的监测和预先计算,机器自然完全无需空气调节即能保持高精度的工作。通过使用这种传感系统,机器可以不受环境温度影响高度精确地工作,机床的使用者就能够节省相当大的一笔运行费用。
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