Aufrufe
vor 11 Monaten

antriebstechnik 11/2016

antriebstechnik 11/2016

SPS IPC DRIVES

SPS IPC DRIVES 2016 I SPECIAL Robuste Feedbacksysteme Drehgeber mit induktiver Abtastung in Hohlwellen-Ausführung Andreas Rieß Die Produktfamilie der induktiven Drehgeber von Heidenhain bekommt Zuwachs. Die neuen Familienmitglieder sind modulare Geräte ohne Eigenlagerung mit einem Hohlwellen-Durchmesser von 90 mm. Neben diesem großen Durchmesser bieten sie einen einfachen Direktanbau und hervorragende regelungstechnische Eigenschaften. Produktionsmaschinen sollen Prozessschritte immer schneller takten können. Einen wesentlichen Beitrag zum Produktivitätsausbau und zur Effizienzsteigerung leisten dabei robuste und anwendungsoptimierte Antriebskomponenten. Induktive Messgeräte sind besonders in Bereichen wie der Kunststoff-, Textil-, Holz- oder Blechverarbeitung sowie bei Handlingsaufgaben in ihrem Element. Mit ihrem einfachen Anbau und ihren hervorragenden regelungstechnischen Eigenschaften erschließen sie sich ein breites Einsatzspektrum, das die neue Baureihe ECl 4000/ EBI 4000 komplettiert. Die neuen induktiven Drehgeber ECI 4000 und EBI 4000 ergänzen die bisher verfügbaren Hohlwellen-Durchmesser – 30 mm, 38 mm und 50 mm der Baureihe ECl 100/ EBI 100 – um den Hohlwellen- Durchmesser 90 mm. Außerdem stellt Heidenhain mit diesen neuen Geräten den induktiven Feedback-Systemen ECl 1300/ EQI 1300 sowie ECl 1100/ EQI 1100 für Servomotoren ein Technologiependant für hochdynamische Anwendungen zur Seite. Die neue Baureihe besteht aus Abtasteinheit und Teilungstrommel. Bei nur 20 mm Bauhöhe bietet sie herausragende Geräte-Eigenschaften. Verschleißfreie Alternative zum Zahnriemenantrieb Die direkt anzubauenden Hohlwellen-Drehgeber machen die allgemein üblichen Komponenten eines Zahnriemenantriebs zur Ankopplung eines Motor-Feedbacksystems an einen Torque-Motor entbehrlich. Ein verschleißfreier Betrieb ist somit garantiert. Außerdem sind Bauteile nicht mehr vorhanden, die möglicherweise die Bandbreite einschränken könnten. Deshalb ist eine Zunahme der Regelbandbreite zu erwarten, was wiederum einen signifikanten Dynamik- und Leistungsgewinn zur Folge haben kann. Darüber hinaus eignet sich die neue Drehgeber-Baureihe für weitere Messaufgaben an Motoren, Antriebsmodulen und Maschinenkomponenten, die nach einer entsprechenden Hohlwelle des Messgeräts verlangen. Die Singleturn-Ausführung ECI 4000 weist eine Auflösung von 20 Bit auf. Alternativ bietet Heidenhain unter der Bezeichnung EBI 4000 auch eine Multiturn-Variante an, die über eine Umdrehungszähleroption mit einer Auflösung von 16 Bit verfügt und durch eine externe Batterie gepuffert wird. Rundumabtastung mit hoher Positionsgenauigkeit Die Abtastung ist als sogenannte Rundumabtastung ausgeführt. Dabei ist die komplette Teilungsstruktur der Teilungstrommel (Rotor) mit dem zugehörigen Abtastband der Abtasteinheit (Stator) an der Positionssignalgewinnung beteiligt. Auf diese Weise wertet der Drehgeber zwei inkrementelle Abtastspuren unterschiedlicher Periodizität aus. Dieses Abtastprinzip wirkt sich äußerst positiv auf die Anbau- und Betriebstoleranzen und die Positionsgenauigkeit in der Applikation aus. Positionsabweichungen, wie sie bei einem Versatz des Drehpunkts der Antriebswelle entstehen, kompensiert die Rundumabtastung aufgrund ihres Abtastprinzips weitestgehend. Diese besondere Eigenschaft wirkt über den gesamten Geschwindigkeitsbereich bis 6 000 min -1 . Die Messkurve zeigt einen typischen Genauigkeitsverlauf bei einer Rundlaufabweichung der Antriebs- Andreas Rieß ist Fachkraft im Marketing für Automatisierungs - technik bei der HEIDENHAIN GmbH in Traunreut 01 Induktive Drehgeber ECI 4000/ EBI 4000 für den Direktanbau mit Hohlwellen- Durchmesser 90 mm 28 antriebstechnik 11/2016

02 Drehgeber der Baureihen ECl 100/ EBI 100 (links) und ECI 1300/ EQI 1300 sowie ECI 1100/ EQI 1100 für Applikationen bis SIL 3 No Chance For Murphy’s Law! Ihr effizienter Schutzschirm: Intelligente Safety- Lösungen für Ihre Maschine. welle von 0,2 mm und ansonsten idealen Anbaubedingungen. Bei Drehgebern mit einer radial angeordneten, singulären Abtaststelle ist unter identischen Bedingungen die Messunsicherheit aufgrund geometrischer Einflussgrößen deutlich erhöht. Einfacher Anschluss Die neuen induktiven Drehgeber ECI 4000/ EBI 4000 sind mit der digitalen Endat 2.2-Schnittstelle ausgestattet. Der Versorgungsspannungsbereich beträgt + 3,6 V bis + 14 V. Ihr Anschluss erfolgt Heidenhaintypisch mittels steckbarer Ausgangskabel. Zusätzlich zur störsicheren Übertragung unterstützt die Endat 2.2-Schnittstelle auch noch weitere gerätespezifische Funktionalitäten. So sind die neuen Geräte mit einem internen Eeprom-Speicher ausgestattet. Hier können z. B. ein elektronisches Typenschild und Daten zur Implementierung einer automatischen Inbetriebnahme hinterlegt werden. Weitere Leistungsmerkmale sind die Übertragungsmöglichkeiten für Daten eines geräte-internen und eines externen Temperatursensors sowie die Bereitstellung normierter Bewertungszahlen für die Signaldiagnose. Die Ausgabe dieser Bewertungszahlen im geschlossenen Regelkreis erlaubt eine permanente Zustandsüberwachung des Messgeräts. Zusätzliche Anschlussmöglichkeiten bietet die für die Singleturn-Variante optional verfügbare Drive-Cliq-Schnittstelle. Funktionale Sicherheit Für die Geräte ist eine Zertifizierung für SIL 2-Applikationen entsprechend EN 61508 in Planung. Sie dokumentiert die sichere Übertragung der Singleturn-Positionsinformation. Mit entsprechenden Zusatzmaßnahmen, die in der Folge-Elektronik getroffen werden können, kann der Sicherheitslevel für die Endat 2.2-Geräte dann auch auf SIL 3 gehoben werden. Die relevanten Fehlerausschlusskriterien für eine sichere mechanische Ankopplung sind selbstverständlich Bestandteil der Zertifizierung. Zur Grundkonzeption der Geräte gehören ihre Montagefreundlichkeit und die applikationsgerechte Auslegung zur Integration in Motoren und Maschinen. Unter anderem erfüllen sie dafür die Schutzart IP40. Ausgestattet mit einem äußeren und einem inneren Zentrierdurchmesser an der Abtasteinheit bzw. Teilungstrommel, lassen sich die Drehgeber schnell und ohne zusätzliche Justage- oder Prüftools montieren und in Betrieb nehmen. Ein applikationsbedingter axialer Versatz der Teilungstrommel zur Abtasteinheit wird im Bereich von ± 1,5 mm toleriert. Ähnlich großzügig ist die maximale Rundlauftoleranz der Antriebswelle mit 0,2 mm bemessen. Der Arbeitstemperaturbereich reicht bis zu + 115 °C bei den Geräten mit Endat 2.2-Schnittstelle. Zusammen mit der Vibrationsbeständigkeit von 400 m/s 2 für den Stator und 600 m/s 2 für den Rotor nach EN 60068-2-6 unterstützen diese Eigenschaften die Anwendung als Motor- Feedbacksystem. Sie gewährleisten eine hohe Robustheit, insbesondere wenn der Motor am Leistungslimit betrieben wird. Mit den neuen Hohlwellen-Drehgebern ECI 4000/ EBI 4000 komplettiert Heidenhain sein Lieferprogramm der induktiven Drehgeber. Sie sind u. a. eine geeignete Lösung für den Einsatz an Torque-Motoren. Ihre Leistungsdaten setzen neue Maßstäbe in allen Anwendungsbereichen, in denen es auf Antriebsdynamik, Zuverlässigkeit und Funktionalität ankommt. www.heidenhain.de www.lti-motion.com Besuchen Sie uns hier: Halle 1, Stand 310 LTI Motion GmbH Gewerbestraße 5 – 9 35633 Lahnau · Germany Tel.: +49 6441 966-0 Fax: +49 6441 966-137 E-Mail: info@lti-motion.com

Aktuelle Ausgabe