Vorwort | 5 |
Autoren | 7 |
Inhaltverzeichnis | 9 |
Teil A Begriffe, Benennungen, Normen | 20 |
1 Mensch-Maschine-Interaktion in der Fertigungstechnik | 21 |
1.1 Der Fertigungsprozess als Mensch-Maschine-System | 21 |
1.2 Gestaltungsmethodik | 22 |
1.3 Gestaltungsaufgaben | 23 |
1.4 Entwicklungstendenzen | 25 |
Literatur | 26 |
2 EU-Richtlinien zur Produktsicherheit von Geräten der Mess- und Automatisierungstechnik | 27 |
2.1 Einleitung | 27 |
2.2 Die Niederspannungsrichtlinie | 28 |
2.3 Harmonisierte Normen | 30 |
2.4 Prüfungen, Zerti.zierungen, Zulassungen zur Produktsicherheit | 31 |
2.5 Die Maschinenrichtlinie | 34 |
Literatur | 39 |
3 EMV-Maflnahmen und -Richtlinien | 40 |
3.1 Technische Regeln im Europäischen Wirtschaftsraum (EWR/EEA) | 40 |
3.2 EMV-Normen | 43 |
3.3 EMV-Maflnahmen | 48 |
Literatur | 54 |
4 Regeln und Steuern | 55 |
4.1 Einleitung | 55 |
4.2 Regeln | 56 |
4.3 Steuern | 63 |
Literatur | 68 |
Teil B Sensoren | 69 |
1 Kraft, Masse, Drehmoment | 70 |
1.1 Einleitung, Übersicht Messprinzipien | 70 |
1.2 Kraftmessung | 72 |
1.3 Massebestimmung | 84 |
1.4 Drehmomentmessung | 96 |
Literatur | 103 |
2 Druck, Differenzdruck | 108 |
2.1 Druck in Gasen und Flüssigkeiten [2.1] | 108 |
2.2 Allgemeiner Aufbau eines Drucktransmitters | 112 |
2.3 Sensoren für Über-, Absolut- und Differenzdruck | 116 |
2.4 Elektronik | 123 |
2.5 Einbau und Montage | 127 |
Literatur | 130 |
Registrierte Warenzeichen | 130 |
3 Drehzahl und Lage | 131 |
Vorbemerkung | 131 |
3.1 Messprinzipien und Messverfahren | 131 |
3.2 Längenmessung | 134 |
3.3 Winkelmessung | 138 |
3.4 Anforderungen an Messgeräte für Direktantriebe | 140 |
Literatur | 142 |
4 Beschleunigung | 143 |
4.1 Einleitung | 143 |
4.2 Messung von Bewegungsvorgängen mit absolutem und relativem Bezugspunkt | 144 |
4.3 Beschleunigungssensoren mit seismischer Masse – Prinzipieller Aufbau und Eigenschaften | 145 |
4.4 Prinzipien von Beschleunigungssensoren | 149 |
4.5 Eigenschaften und Ein.üsse bei der Messung mit seismischen Sensoren | 154 |
Literatur | 160 |
5 Temperatur | 161 |
5.1 Einleitung | 161 |
5.2 Temperaturmessgeräte mit elektrischem Ausgangssignal | 163 |
5.3 Temperaturmessgeräte mit mechanischem Ausgangssignal | 178 |
5.4. Besondere Temperatursensoren und Messverfahren | 184 |
6 Durchfluss | 187 |
Literatur | 185 |
6.1 Einleitung | 187 |
6.2 Allgemeine strömungsmechanische Grundlagen | 187 |
6.3 Durchflussmessverfahren | 191 |
6.4 Zusammenfassung | 210 |
Literatur | 210 |
Teil C Fertigungs- und Qualitätsmesstechnik | 211 |
1 Fertigungsmesstechnik | 212 |
1.1 Einleitung | 212 |
1.2 Grundlagen der Fertigungsmesstechnik | 212 |
1.3 Prüfdatenerfassung (Geometrie) | 238 |
Literatur | 368 |
2 Methoden der zerstörungsfreien Prüfung | 376 |
2.1 Einführung | 376 |
2.2 Übersicht der Methoden der zerstörungsfreien Prüfung | 378 |
2.3 Aktuelle Methoden der zerstörungsfreien Prüfung | 382 |
2.4. Zusammenfassung, Ausblick, Zukunftsperspektiven | 415 |
Literatur | 419 |
Teil D Elektrische Signalverarbeitung und Komponenten | 424 |
1 Elektrische Signalverstärker | 425 |
1.1 Bipolartransistoren | 425 |
1.2 MOS-Feldeffekttransistoren | 429 |
1.3 Operationsverstärker (OPV) | 430 |
Literatur | 433 |
2 Analog-Digital- und Digital-Analog-Umsetzer | 434 |
2.1 Analog-Digital-Umsetzer | 434 |
2.2 Digital-Analog-Umsetzer | 441 |
Literatur | 444 |
3 Digitale Schaltungen | 446 |
3.1 Grundlegende Betrachtungen | 446 |
3.2 Schaltkreisfamilien und Schaltkreistechnologien | 448 |
3.3 Funktionen digitaler Bauelemente | 456 |
3.4 Anwendungsspezi.sche Schaltungen (ASIC) | 464 |
Literatur | 467 |
4 Relais | 469 |
4.1 Historie und heutige Bedeutung | 469 |
4.2 Eigenschaften elektromechanischer Relais | 470 |
4.3 Schutzbeschaltungen | 476 |
4.4 Weitere Relaisprinzipien | 478 |
4.5 Ausblick | 480 |
Literatur | 481 |
Teil E Bussysteme | 482 |
1 Einführung | 483 |
1.1 Entwicklungen in der Automatisierungstechnik | 483 |
1.2 Serielle und parallele Anschlusstechnik | 489 |
Literatur | 492 |
2 Grundlagen | 493 |
2.1 Kommunikationsmodelle | 493 |
2.2 Kommunikationscharakteristik | 495 |
2.3 Netzwerktopologie | 498 |
2.4 Kommunikationsschichten | 499 |
2.5 Netzwerktechnik1 | 510 |
Literatur | 522 |
3 Industrielle Feldbusse | 523 |
3.1 Echtzeit in Bussystemen | 523 |
3.2 Feldbusnormen | 528 |
3.3 Allgemeine Bussysteme | 533 |
3.4 Antriebstechnik | 571 |
3.5 Sichere Bussysteme | 582 |
3.6 Prozessindustrie | 589 |
Literatur | 604 |
4 Ethernet Automatisierungstechnik | 605 |
4.1 Grundlagen Ethernet Automatisierungstechnik | 605 |
4.2 Industrielles Echtzeit-Ethernet | 617 |
Literatur | 632 |
5 Drahtlose Netzwerke | 633 |
5.1 Einleitung | 633 |
5.2 Wireless Technologie | 635 |
5.3 WLAN 802.11 | 642 |
5.4 Bluetooth™ | 650 |
5.5 Wireless-Sensornetzwerke | 657 |
Literatur | 661 |
Teil F Antriebstechnik | 662 |
1 Elektrische Antriebstechnik | 663 |
1.1 Hauptantriebe | 665 |
1.2 Stellantriebe | 685 |
Literatur | 698 |
2 Pneumatische Antriebstechnik | 699 |
2.1 Aufbau einer Pneumatikanlage | 699 |
2.2 Ventile | 701 |
2.3 Antriebe | 703 |
2.4 Systemtechnik | 707 |
Literatur | 711 |
3 Hydraulische Antriebstechnik | 712 |
3.1 Einleitung | 712 |
3.2 Elektrohydraulische Antriebe | 714 |
3.3 Ventilgesteuerter Zylinderantrieb im Positionsregelkreis | 728 |
3.4 Schlussbemerkungen | 736 |
Literatur | 737 |
Teil G Robotertechnik und Anwendungen | 739 |
1 Einführung | 740 |
2.1 Definition „Industrieroboter“ | 741 |
2.2 Definition „Autonomes Fahrzeug und mobiler Roboterarm“ | 741 |
2 Definitionen | 741 |
2.3 Definition „Kinematik“ | 742 |
2.4 Definition „Freiheitsgrad“ | 742 |
2.5 Definition „Bewegungsachse“ | 742 |
2.6 Definition „Koordinatensysteme“ | 742 |
Literatur | 743 |
3 Aufbau von Industrierobotern | 744 |
3.1 Kinematik | 744 |
3.2 Greifer | 748 |
3.3 Antriebe und Getriebe | 749 |
3.4 Messsysteme | 750 |
3.5 Steuerungen | 752 |
3.6 Sensoren | 754 |
4.1 Mathematische Beschreibung der Kinematik | 759 |
4 Grundaufgaben der Industrieroboter | 759 |
Literatur | 758 |
4.2 Bahnplanung | 764 |
4.3 Dynamik und Regelung | 765 |
4.4 Programmierung | 766 |
Literatur | 767 |
5 Roboteranwendungen | 768 |
5.1 Oberflächenschleifen groflflächiger Geometrien | 768 |
5.2 Inkrementelle Umformung von Feinblech | 771 |
5.3 rob@work – Assistenzroboter als Helfer in der Produktion | 773 |
5.4 team@work – Mensch-Roboter-Kooperation in der Montage | 778 |
5.5 PowerMate – Mensch-Roboter-Kooperation auf dem Weg zur industriellen Umsetzung | 782 |
Allgemeines Abkürzungsverzeichnis | 786 |
Sachverzeichnis | 832 |