德國研究集成傳感器技術消除制造誤差
中國儀表網
2014-10-04
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【中國儀表網 發(fā)明科技控】目前，德國中小企業(yè)創(chuàng)新項目“通過結構集成傳感器技術提高能源效益和精度”將獲得德國聯(lián)邦教研部的資助。 德國中小企業(yè)數量占德國企業(yè)總數的95%以上，就業(yè)人數占到全國總數的70%，公司凈產值占到全國總量的近一半。自20世紀90年代以來，中小企業(yè)的研究開發(fā)活動趨于活躍。在其銷售產品中，新產品的比重已遠超過大企業(yè)。約有3萬個企業(yè)開展不間斷的研究活動，10萬科技型企業(yè)經常性地推出創(chuàng)新產品和服務。 近年來德國在促進中小企業(yè)創(chuàng)新方面出臺了一系列政策，包括推出中小企業(yè)創(chuàng)新計劃、歐洲重建基金、中小企業(yè)創(chuàng)新項目計劃、東部創(chuàng)新能力計劃、創(chuàng)新代金券和數字德國2015計劃。 中小企業(yè)創(chuàng)新項目計劃是德國聯(lián)邦教研部負責實施的一項支持科技型中小企業(yè)的計劃，2007年啟動。該計劃在金融經濟危機發(fā)生后，得到了進一步加強，資助領域在原來6個領域的基礎上（信息通訊技術、納米技術、光學技術、生產技術、資源效率和能效技術）增加了公共安全研究領域。據了解，聯(lián)邦教研部的資助部分可以達到項目總經費的50%，總額不超過每年10萬歐元。 工業(yè)制造業(yè)中，幾乎70%的零部件制造誤差是由溫度波動造成的，特別是大部件以及相應的大機床，因為熱膨脹通過長距離的傳導就會變得十分明顯。往往僅僅幾度的偏差就能造成機器和部件較大的形變，以至于制造出來的部件無法使用。通行的解決方法是將機器和環(huán)境同時保持在恒定的溫度水平，這樣可以預先避免機器發(fā)生形變。但是這種辦法達到滿意效果的前提是：必須24小時保持空調運行和機器處于通電狀態(tài)，否則要恢復穩(wěn)定的狀態(tài)，必須花費很長時間。因此，機器的溫度調節(jié)需要浪費巨大的能源。 為節(jié)省能源，同時保持機床加工精度的穩(wěn)定，目前德國弗朗霍夫協(xié)會生產技術研究所（IPT）與合作伙伴――SHW機床有限責任公司和SHW加工技術有限責任公司找到了另外一種途徑：即通過一種新的測量技術來確定機器和部件的形變，并能夠于正在進行的制造過程中就對誤差進行補償。 IPT和SHW的技術人員通過在機床上安裝大量結構集成、價廉性優(yōu)的傳感器監(jiān)測機器的形變，建立一個對測量數據進行處理的數學模型，這樣形成對部件制造中產生的誤差進行較準確預測的基礎。當機器了捕獲了這種誤差后，就對加工過程進行相應地調整，那么這種誤差就得到了及時的抵銷。通過對機器形變連續(xù)的監(jiān)測和預先計算，機器自然完全無需空氣調節(jié)即能保持高精度的工作。通過使用這種傳感系統(tǒng)，機器可以不受環(huán)境溫度影響高度精確地工作，機床的使用者就能夠節(jié)省相當大的一筆運行費用。
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