Energieautarke µ-Systeme in Werkzeugmaschinen (ENµA)

Ziel des ENµA-Projektes ist die Erforschung von Technologien für integrierte sensorische Komponenten für Werkzeugmaschinen. Als Beispielkomponente wird ein Kugelgewindetrieb mit Sensorik zur Aufnahme von Kräften, Momenten, Temperaturen und Beschleunigungen bzw. Körperschall ausgestattet werden, die zur Ermittlung des Betriebs- und Verschleißzustandes eingesetzt werden sollen.

Die Integration sensorischer Funktionen erfolgt mit Hilfe von sensorischen Dünnschichten und anderen energieeffizienten, mikrosystemtechnischen Sensoren in die Trennstelle eines Doppelmutternsystems, um die Vorspannung direkt zu erfassen und zu überwachen. Die Übertragung der Messsignale erfolgt drahtlos mittels ZigBee an ein überlagertes Überwachungssystem. Ferner wird ein modulares, hybrides Energieversorgungssystems auf Basis von Energy Harvesting und berührungsloser Energieübertragung in stationärer Position erforscht und realisiert, um den sensorischen Kugelgewindetrieb energieautark, d.h. kabellos mit Energie zu versorgen. Für das Energy Harvesting werden sowohl Konzepte zur Wandlung mechanischer Translations- und Rotationsenergie unter Ausnutzung des piezoelektrischen und induktiven Effektes untersucht.