Mitutoyo Messschieber und Bügelmessschrauben besitzen mit der Digimatic-Schnittstelle eine einfache Möglichkeit die gemessenen Daten digital weiter zu verarbeiten. An das Digimatic-Interface lassen sich über ein Kabel die Daten auslesen und z.B. an einen PC oder Prozessrechner übertragen. Auch unsere WLAN-Funkmodule für Mitutoyo Messgeräte werden über die Digimatic-Steckbuchse an den Messschieber oder die Messuhr angeschlossen. In diesem Artikel soll es um die neuen und besonderen Digimatic-Buchsen der Handmessmittel gehen welche eine höhere Schutzart (IP67) besitzen und hierbei einen besonderen Anschluss für das Digimatic-Kabel besitzen.

Die normale, klassische Digimatic-Schnittstelle besteht meist einfach aus 5 Kontaktflächen auf der Elektronik-Platine des Messmittels. Der Stecker mit seinen Goldkontaktflächen stellt dann die elektrische Verbindung zur Schnittstelle her.

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Blick auf die klassische Digimatic-Schnittstelle an einem Mitutoyo Messschieber

Etwas anders sieht es beim Digimatic-Anschluss für Handmessmittel mit IP67 Schutzart aus. Auf den ersten Blick sieht es ganz so aus, als ob es schlicht überhaupt keine Kontaktflächen oder nur eine einzige Kontaktfläche gibt. Der Stecker – welcher sich auch vom normalen Digimatic-Stecker unterscheidet – weist dagegen auch 5 Kontaktflächen an der Stirnseite auf.

Blick auf die Digimatic Schnittstelle mit Schutzart IP67
Blick auf die Digimatic Schnittstelle mit Schutzart IP67
Digimatic Schnittstelle in Schutzart IP67 an einer Mitutoyo Bügelmessschraube
Digimatic Schnittstelle in Schutzart IP67 an einer Mitutoyo Bügelmessschraube

Aufschluss über die Funktionsweise der Steckverbindung gibt die Analyse der Kontaktfläche unter einem Mikroskop: Die vermeintlich durchgängige Kontaktfläche besteht aus sehr vielen sehr dünnen Drahtbahnen.
Die einzelnen Drähte haben hierbei eine Stärke von ca. 0,05 mm.

Digimatic Kontaktfläche in großer Vergrößerung
Digimatic Kontaktfläche in großer Vergrößerung

Diese dünnen Drahtbahnen stellen die Verbindung zu dem Digimatic-Stecker her. Hierbeit wird keine 1:1 Verbindung hergestellt sondern der Stecker trifft auf einige Gegenkontakte. Diese geben das elektrische Signal dann an die Mitutoyo Platine weiter.

Die Digimatic-Stecker im Vergleich. Links der Standardstecker. Rechts der Stecker für Digimatic-IP67

Auch die Stecker für die IP67 Schutzart-Variante unterscheiden sich. Der Standardstecker hat seine Kontaktfläche oben. Die IP67 Variante hat eine durchgängige Kontaktfläche. Verwendet zur Kontaktherstellung wird jedoch nur die Vorderseite/Stirnseite des Steckers. Diese Fläche liegt auf dem Kontaktpad auf. Zusätzlich wird der Stecker mit hoher Schutzart verschraubt. Dies ist auch notwendig damit der Stecker fest auf die Dichtung drückt. Die Buchse selbst besitzt keine hohe Schutzart.

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Geöffnete Mitutoyo Bügelmessschraube

Ein vollständiges Bild der Situation vermittelt eine Messuhr mit geöffnetem Deckel. Das Goldkontakt-Element wird einfach in die Aussparung der Kunststoffbuchse geschoben und stellt dann eine Brücke zwischen dem Digimatic-Stecker auf der einen und der Platine auf der anderen Seite her. Beim Einstecken wird das Kontaktpad etwas zusammengedrückt – so dass es hoffentlich einen guten Kontakt zwischen Stecker auf der einen Seite und der Platine auf der anderen Seite herstellt.

Mitutoyo wird sich bei dieser Konstruktion etwas gedacht haben. Nur: Wir wissen nicht was. Die Schutzklasse wird lediglich durch die Gummidichtung ganz außen hergestellt (auf dem Bild ganz oben gut zu sehen, auf dem Bild mit der geöffneten Messschraube entfernt). Anstatt einem Kontaktübergang haben wir es nun mit 2 Kontaktübergängen zu tun. Weiter sind die Abstände zwischen den Kontaktbahnen sehr klein (ca. 50μm): Kleinste Fremdkörper wie metallische Späne oder auch Flüssigkeiten würden die Kontaktfähigkeit mit hoher Wahrscheinlichkeit beeinträchtigen oder eine Brücke zwischen 2 Signalleitungen herstellen. Insgesamt halten wir diese Konstruktion also – milde gesagt – für sehr gewagt. Vielleicht ist sie einfach nur einfach, schnell und preisgünstig umzusetzen.

Als Alternative bieten wir daher an die Datenkabel unsere Funkmodule fest mit der Bügelmessschraube zu verbinden: Das Kontaktpad kann einfach entnommen werden, dafür wird das Kabel direkt vom WLAN-Funkmodul durch die Kunststoffdurchführung gelegt und fest mit der Platine der Bügelmessschraube verlötet. Eine Verbindung die zuverlässig über Jahre hält und dauerhaft stabile Messergebnisse liefert.

WLAN Modul für Bügelmessschrauben

Geeignet für digitale Bügelmessschrauben mit Digimatic-Datenausgang (z.B. Mitutoyo Bügelmessschrauben)

Unsere Wireless WLAN Funkmodule für Bügelmessschrauben ermöglichen es Messwerte des Messmittels über das MQTT IoT Protokoll zu versenden. Das Modul ist geeignet für alle Mitutoyo Messschrauben mit Digimatic Datenausgang. Wie unsere anderen Module unterstützt dieses Funkmodul MQTT als IIoT Standard und kann einfach und zuverlässig in eine MQTT Infrastruktur eingebunden werden.
Die Funktionen sind identisch zum Funk-Modul für die Messuhr:

  • Genaue und sichere Übertragung der Messwerte per Funk auch über große Distanzen in schwierigem Umfeld.
  • Echtes IoT durch Übertragung per TCP/IP direkt im Netzwerk.
  • Keine Kopplung wie bei Bluetooth Funkmodulen notwendig.
  • Sichere Anmeldung an einem WLAN/WiFi Netzwerk über WPA2/PSK.
  • Auslösung der Messungen per Funk über eine Fernauslösung (MQTT-Protokoll) oder über die Multi-Funktionstaste direkt am Modul an der Bügelmessschraube.
  • Überwachung des Akku-Ladestandes des Funkmoduls über MQTT.
  • Multi-Funktions-LED am Sendemodul zur Überwachung und Kontrolle der Modulzustands und der Signalübertragung der Funkeinheit.

Digitalisierung in der Messtechnik

Immer noch werden in der Messtechnik die Messergebnisse zwar digital ermittelt – z.B. mit einer Digitalen Bügelmessschraube – dann aber analog weiterverarbeitet. Im schlimmsten Fall über die händische Übertragung auf Papier. Auch das Ablesen von der Messeinrichtung und eintippen des Messwertes auf einem PC ist noch keine Digitalisierung. Es birgt das Problem der Ablesefehler, der Übertragungsfehler oder der Tippfehler. Mit schwerwiegenden Folgefehler für Qualität und die Prozesssicherheit. Die Lösung des Problems ist einfach: Mit einer Funkverbindung vom Messgerät zum weiterverarbeitenden System oder auch nur in die Datenablage zur Protokollierung, Archivierung oder Auditierung werden Fehler vermieden und die Werte fehlerfrei und sicher gespeichert.

Produktvarianten

Integrierter Akku

Modul in Ladestation

Unser Modul M6 besitzt einen integrierten Akku. Die Messuhr-Funkmodul Kombination ist in einer Ladehalterung abgelegt und wird nur für die Messung aus der Ladeschale genommen.

Das Modul ist für Situationen geeignet, in denen eine Ablage der Bügelmessschraube am Einsatzort gewünscht ist und die Bügelmessschraube nur für die Zeit der Messung aus der Ladeeinrichtung genommen wird.

Wechselakku

Modul M4BM mit Wechselakku

Das Modul M4BM ist kompatibel mit den Slim Akkus der M4 Modulreihe. Die Wechselakkus werden direkt auf das Modul gesteckt und liefern für eine längere Zeit genug Strom um das WLAN-Modul zu betreiben.

Das Modul ist für Situationen geeignet, in denen das Messmittel entweder in einer zentralen Messmittelablage abgelegt ist und nur gelegentlich für eine Messung ausgegeben wird oder wenn die Bügelmessschraube länger oder dauerhaft für mobile Messeinsätze benötigt wird und eine Ablage in einer Ladestation nicht zweckmäßig ist. Die Akkus werden zentral in einem unserer Ladegeräten geladen und können einfach an der Messschraube eingesteckt werden.

Modulinformation M6 (Integrierter Akku)

Das Modul M6 wird direkt an der Messschraube angebracht.
Ein eingebauter Lithium-Polymer Akku versorgt entweder nur das Modul oder optional auch die Bügelmessschraube mit Energie.
Die Akku-Kapazität reicht für ca. 100 Messungen aus.
In den Messpausen wird die Messgerät-Modul-Kombination einfach in der mitgelieferten Ladeeinrichtung abgelegt.

Über 2 Goldkontakte an der Unterseite des Module wird das Modul kontinuierlich geladen um jederzeit mit vollem Akku wieder Einsatzbereit zu sein.
Zusätzlich kann für einen dauerhaften Betrieb ohne Ladeschale die Funk-Einheit mit einem Magnetladekabel aufgeladen werden.

Die Messuhr mit Ladestation wird optional in der eigens dafür entwickelten maßgeschneiderten Aufbewahrungsbox ausgeliefert.

Ladestation

Die Ladestation ermöglicht neben dem Laden des eingebauten Lithium-Ionen Akkus auch die sichere und stabile Ablage der Messschraube mit Funkmodul. Die Ladestation kann direkt über ein USB (Mini- oder Micro-USB) Kabel mit dem mitgelieferten Netzteil verbunden werden oder an eine andere beliebige 5V Spannungsversorgung angeschlossen werden. Optional ist ein Magnetladekabel verfügbar um das WLAN-Modul der Bügelmessschraube auch in eingebauter oder eingespannter Messsituation mit Strom zu versorgen.

Bild der WLAN-Messschrauben-Ladestation, montiert auf einem Lochblech
Ablage der WLAN-Funk-Bügelmessschraube mit Ladefunktion über USB

Modulinformation M4BM (Wechselakku)

Das Modul M4BM wird mit Wechelakkus (Lithium-Ionen oder Lithium-Polymer Akkus) betrieben. Dadurch ist ein kontinuierlicher Betrieb z.B. mit mehreren Wechselakkus möglich. Ein Akku ist hierbei am Messmittel, die anderen in der Ladestation. Wenn vom Modul ein niedriger Ladezustand des LiIon-Akkus gemeldet wird, wird der Akku mit einem Akku in der Ladestation getauscht.

M4BM – Ansicht von vorne

Die Ansicht von vorne unterscheidet sich kaum vom Modul M6. Der Unterschied ist auf der Rückseite ersichtlich. Anstatt einem fest verbauten Akku kann der Akku einfach gewechselt und mit verschiedenen Kapazitäten ausgestattet werden.

M4BM – Rückseitige Ansicht

Der Akku wird an der Rückseite der Bügelmessschraube auf unsere Standard-Buchse aufgesteckt und kann leicht gewechselt werden. Auf die Universalbuchse können auch unseren anderen Module, wie z.B. unser externes Display angeschlossen werden.

Digimatic Datenanschluss

Der Digimatic Datenanschluss bei Bügelmessschrauben in IP67 Ausführung ist nicht mit einem normalen Digimatic Stecker mit Schleifkontakten versehen. Auch für diese Spezialstecker in IP67 bieten wir unsere Module an.

Rechtliches

Mitutoyo und Digimatic sind vermutlich eingetragene Warenzeichen von Mitutoyo. Wir verwenden diese Bezeichnungen hier zur Erklärung des IoT Moduls (der Hardware und Software). Wir stehen in keiner Verbindung zu Mitutoyo – setzen aber sehr gerne und wo immer möglich deren gute und zuverlässigen Messuhren ein.
Die Angaben über Mitutoyo Produkte sind ohne Gewähr. Im Zweifel bitte direkt bei Mitotoyo nachfragen oder direkt an der Messuhr oder am Messschieber nachsehen: Ein Digimatic Datenausgang kann an den 5 Goldkontaktflächen unter der Abdeckung oder an der Goldkontaktfläche am Boden der Buchse (Coolant Proof Modelle) erkannt werden.

Kontakt

rAAAreware GmbH – Steigerweg 49 – D-69115 Heidelberg – tel 06221 136 110 – e-mail: info@raaareware.de