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antriebstechnik 11/2015

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DREHGEBER 02 Eines der

DREHGEBER 02 Eines der magnetischen Mess systeme, bei dem Siko das Magnetband lieferte und der Encoder von Hamilton entwickelt wurde 02 03 03 Das OEM Messsystem hat das Schwarzwälder Unternehmen komplett selbst entwickelt; zu sehen ist das braune Magnetband und hinter dem Blech der Encoder „Uns kommt es auch darauf an, dass wir die Ware immer termingerecht bekommen und die Qualität stimmt“, erklärt der Projektleiter. Ein wichtiger Vorteil ist, dass die verwendete Absoluttechnik sehr zuverlässig ist und der Positionswert auch nach einer Stromunterbrechung ohne zusätzliche Referenzfahrt zur Verfügung steht. Grundsätzlich entfallen durch die Absolut-Kodierung der Magnetbänder die bei anderen Anlagen üblichen Initialisierungsfahrten beim Einschalten. Der Antrieb ist sofort betriebsbereit, ohne dass eine zeitaufwendige Referenzfahrt oder Motorkommutierung vorgenommen werden muss. Nur Platine und Magnetband Zur Positionserfassung auf der Längsachse setzt das Unternehmen aus Bonaduz eine Komplett-Lösung von Siko ein: einen Sensor mit entsprechendem Magnetband. Auch hier mussten die sehr engen Platzverhältnisse berücksichtigt werden. Angedacht war zunächst ein 82,6 × 20 mm großer Sensor, der jedoch hinsichtlich seiner Größe nicht verbaut werden konnte. Daher entschieden sich die beiden Unternehmen für eine Platinenlösung, d. h. es wurde nur die Platine des Sensors mit den Sensorelementen darauf direkt in das Gehäuse eingebaut. Eine reine Platinenlösung ist unter anderen Umständen nicht ohne weiteres möglich, insbesondere wenn Verschmutzung auftritt oder der Sensor mit Wasser in Berührung kommen könnte. Das vorhandene Gehäuse des Pipettierroboters bot den Schutz vor äußeren Einflüssen und machte die Platinenlösung möglich. Positiver Nebeneffekt dieser abgespeckten Sensorvariante ist die Kostenreduktion. Bei dieser Variante detektiert der Sensor die Bewegung des Arms als Wegmesssystem. „Die exakte Positionierung der Kanäle ist nur durch eine entsprechende Positionierung des Pipettierarms möglich“, beschreibt Martin Rupp. „Die Kanäle sitzen auf dem Arm. Wenn dieser sich bewegt, muss er mindestens so genau sein, wie die Achse des Kanals. Der Arm muss also sehr exakt in der x-Achse positionieren.“ Bevor das Unternehmen aus Buchenbach zum Einsatz kam, wurde ein Konkurrenzprodukt verwendet, das Einschränkungen im Arbeitsbereich der Pipettier-Kanäle, also auf der y-Achse verursachte. Da Hamilton großen Wert darauf legt, dass die Kanäle auch die Mikrotiterplatten am Rand der Anlage erreichen können, konnte mit der vorher genutzten Sensorlösung der Arbeitsbereich der Kanäle nicht voll ausgeschöpft werden. Gefragt war also ein Produkt, dass in der Tiefe weniger Platz benötigte und den Kanälen den umfassenden Arbeitsraum verschaffte. Das Schwarzwälder Unternehmen adaptierte hierfür den Magnetsensor MSA501. „So kam es, dass wir mit viel Know-how und geringen Entwicklungskosten einen Sensor einsetzen konnten, der den Arbeitsbereich maximierte, wie es mit der Vorgängervariante nicht möglich war“, sagt Martin Rupp. Hohe Systemgenauigkeit bei magnetischen Sensoren Sowohl die Komplett-Lösung auf Basis der Platine als auch die Variante aus kundeneigenem Sensor und Magnetbändern zeigen, dass kundenindividuelle Anpassungen entscheidend für ein präzise funktionierendes Messsystem sein können. „Die Funktionsfähigkeit der Anlage wird unter anderem über die Magnetbänder und Sensoren bestimmt“, so der Projektleiter. Ohne diese funktionieren die Pipettier kanäle und damit der gesamte Pipettier roboter nicht.“ Die Genauigkeit des Messsystems entscheidet in dieser Anwendung ganz besonders über die Qualität der Anlage. Der angepasste Sensor von Siko verfügt über eine max. Aufl ösung von 10 μm absolut und 2,5 μm inkremental. Die Wiederholgenauigkeit liegt bei 5 μm. Dank ihrer berührungslosen Funktionsweise sind die Sensoren verschleißfrei und verursachen nur einen geringen Wartungsaufwand. Im Liquid-Handling-System von Hamilton war eine initiale Systemgenauigkeit von 20 μm gefordert, die das Konkurrenzprodukt nicht erreichen konnte. Für das Schweizer Unternehmen war bei der Wahl für das Messsystem bedeutend, dass sich zwei Systeme in einem befinden: ein absolutes und ein inkremen tales Messsystem. Das absolute besteht aus absolut kodierten Magnetpolen, die über einen Sensor abgetastet und zusammen mit der Inkremental-Einheit verrechnet werden. Auf diese Weise werden kombinierte Absolut-Inkremental-Daten ausgeben. „Beim Mitbewerber war es so, dass eine erhöhte Systemgenauigkeit nur über die absolute Schnittstelle zu erreichen war. Die verwendete Elektronik jedoch positioniert mit der inkrementalen Schnittstelle“, erklärt Martin Rupp. Seit September 2014 sind die Hamilton-Systeme mit Siko-Sensorik auf dem Markt. www.siko.de 04 Da der Absolutsensor nur wenigPlatz in der Tiefe in Anspruch nimmt, ist genügend Arbeitsraum für die Kanäle vorhanden 80 antriebstechnik 11/2015

Schutzgehäuse mit integriertem Drehgeber Das Schutzgehäuse SGWC von TWK wurde für robuste Anwendungen im Außenbereich gemeinsam mit einem Kunden entwickelt. Erfahrung im Tagebau und ein Feldtest über ein Jahr flossen in diese Entwicklung ein. Das Schutzgehäuse mit integriertem Drehgeber bietet bei den elektrischen Schnittstellen vielfältige Optionen. Dazu zählen u. a. Bussysteme wie Profibus, Profisafe, Canopen, Canopen Safety, Profinet, die SSI-Schnittstelle und analoge Signale. Unter dem rückseitigen Gehäusedeckel ist das Schalten von Abschlusswiderständen oder das Einschleifen von Bus-Diagnosegeräten möglich. Der elektrische Anschluss erfolgt über einen Industriesteckverbinder der Schutzart IP67. Das bis zu 10 mm starke Gehäuse aus Aluminium verfügt über eine hohe Schlag-, Schock- und Vibrationsfestigkeit. Für die Standardwelle mit dem Durchmesser 12 mm sind axiale und radiale Belastungen bis zu 500 N zulässig. Der Arbeitstemperaturbereich erstreckt sich von - 40 bis 85 °C. Weltweiter Einsatz von PAN ® Gleitelementen PAN ® Hochleistungsbronzen sorgen dafür, dass hoch belastete Lagerstellen auch morgen noch problemlos funktionieren. PAN ® Hochleistungsbronzen für Gleitlager, Führungen und Verzahnungen aus speziell nach dem PAN ® -Verfahren verhütteten PAN ® -Materialien www.twk.de Hochdynamisch in extremer Umgebung Die Inkremental-Drehgeber der Serie Ixarc von Posital eignen sich für Positionieraufgaben in anspruchsvollen Umgebungen. Die Sensorfunktion basiert auf Magnetsensortechnik: Die Geräte sind hochdynamisch bei Auflösungen bis zu 16 384 Impulsen pro Umdrehung und hoher Signalqualität. Die Inkrementalsensoren sind programmierbar und erlauben damit die einfache Modifizierung von Firmware-Parametern. Mit dem Ubifast-Konfigurationstool können per W-LAN die Softwareparameter über einen Standard-Webbrowser konfiguriert werden. Gehäusematerial, Wellenkonfiguration, Stecker, Flanschausführung und Schutzarten bis IP69K sind frei wählbar. Die magnetischen Drehwinkelsensoren sind schockfest bis 300 g und gegenüber Staub und Feuchtigkeit unempfindlich. Optionale Heavy-Duty-Kugellager ermöglichen eine Wellenbelastung bis 180 N. Die Drehgeber eignen sich sowohl für den Fabrikeinsatz als auch für extreme Umgebungen, etwa im Bergbau-, Offroad- oder Offshore-Applikationen. www.posital.de PAN ® -GF selbstschmierende Gleitlager wartungsfrei -wartungsarm PAN-Metallgesellschaft Seit 1931 Postfach 102436 D-68024 Mannheim Tel.: +49(0) 621 42303-0 • Fax: +49(0) 621 42 303-33 kontakt@pan-metall.com • www.pan-metall.com PAN.indd 1 19.10.2015 14:43:30 I N T E L L I G E N C E T H A T M O V E S Absolute/Incremental Encoder Singleturn 18 Bit/65536 cpr ABI UVW Sin/Cos ssi SPI PWB encoders GmbH Am Goldberg 2, D-99817 Eisenach Rufen Sie uns an: +49-3691-72580-0 www.pwb-encoders.com E-Mail: info@pwb-encoders.com WWW.ROTEK-MOTOREN.DE antriebstechnik 11/2015 81 ANT_PWB_ encoders_GmbH_2014_03_neu.indd 1 20.03.2014 13:40:45 Rotek.indd 1 22.10.2015 14:19:01

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