Škálovatelné měřicí přístroje pro řízení pohonů podle konkrétní aplikace
Jeden motor – mnoho možností: Se snímači HEIDENHAIN, AMO a RENCO lze pohon snadno přizpůsobit široké škále aplikací. Protože kompatibilní mechanická a elektronická rozhraní umožňují bezproblémovou konektivitu, zatímco rozmanitost variant umožňuje použití různých měřicích zařízení na jednom motoru. Tímto způsobem mohou výrobci strojů a zařízení standardizovat svá řešení pohonů a optimalizovat je pro příslušnou aplikaci pomocí měřicí techniky.
Správné řešení měřicího zařízení pro každý pohon
Rozmanitost umožňuje standardizaci. To na SPS 2019 předvedly rotační snímače a úhlové snímače od HEIDENHAIN, AMO a RENCO pro řízení pohonu. Vzhledem k velké rozmanitosti měřicích zařízení mají výrobci motorů i výrobci strojů a zařízení nesrovnatelné možnosti přizpůsobit své pohony nejrůznějším aplikacím pomocí měřicí techniky. Pro standardní konstrukční formáty 35 mm a 58 mm jsou k dispozici například rotační snímače s indukčním nebo optickým snímáním, různé třídy přesnosti a Single nebo Multiturn funkce s identickým mechanickým rozhraním. Indukční, rotační snímače bez ložisek ECI/EQI 1100 a ECI/EQI 1300 jsou kompatibilní s opticky snímanými rotačními snímači s ložisky, modelových řad ECN/EQN 1100 a ECN/EQN 1300. V praxi to znamená: Přechodem mezi indukčními a optickými rotačními snímači lze robustnost, délku konstrukce a přesnost měnit podle konkrétní aplikace. Tímto způsobem se může přesnost systému jednoho a téhož motoru zlepšit z ±65" na ±20".
Řada rozhraní zajišťuje kompatibilitu
Propojení se všemi běžnými řídicími systémy motoru umožňuje širokou škálu elektronické kompatibility, např. přes sériová rozhraní EnDat, DRIVE-CLiQ, Fanuc Serial Interface, Mitsubishi High Speed Interface a mnoho dalších. Tato plně sériová rozhraní nabízejí potenciál úspor v propojení mezi snímačem polohy a následnou elektronikou, protože již není nutný přenos analogových signálů. Hodnoty polohy jsou digitalizovány ve snímači a poté přenášeny do následné elektroniky. Tím se minimalizují vlivy na kvalitu informací o poloze a jejich přenos, ke kterým může docházet u sinusových signálů, a zvyšuje se možné rozlišení polohy ve srovnání s inkrementálními rozhraními s výstupními signály TTL nebo HTL. Sériové rozhraní také umožňuje přenos „elektronického typového štítku“, tedy údajů pro uvedení měřicího zařízení a pohonu do provozu. A přenáší další informace, jako je teplota vinutí motoru nebo diagnostická data. Rozhraní EnDat umožňuje rychle a spolehlivě dodávat informace o funkčním stavu snímače polohy za provozu, při pravidelné údržbě nebo v případě poruchy a z toho odvodit opatření pro údržbu. Protože Funkční bezpečnost hraje stále důležitější roli, mnoho měřicích přístrojů je k dispozici také ve verzích pro bezpečnostní aplikace. Kromě přesného měření polohy a bezpečného přenosu dat do řízení stroje umožňují tyto měřicí přístroje také mechanicky bezpečné spojení a mají potřebné mechanické vyloučení poruch. Mají tedy všechny nezbytné předpoklady pro dosažení klasifikace SIL 2 ve spojení s bezpečným řídicím systémem a dokonce SIL 3 ve zvláště kritických aplikacích.
Škálovatelnost snímačů pro rotační osy
Demonstrační jednotka s různými úhlovými snímači na momentovém motoru ETEL ilustruje vliv principu měření na přesnost a dynamiku rotačních os. Ukazuje také architekturu systému pro digitální monitorování teploty momentového motoru. Protože v aplikacích se speciálními požadavky – např. v obráběcích strojích, robotice, lékařské technice a astronomii – je výběr správného měřicího zařízení rozhodující pro realizaci požadovaných vlastností rotační osy:
- Nové optické úhlové snímače RCN 2001 s vlastními ložisky a integrovanou statorovou spojkou nabízejí ještě lepší přesnost systému a vyšší maximální otáčky.
- Nová generace modulárních optických úhlových snímačů ERA je nyní vybavena také obvodem pro zpracováním signálu HEIDENHAIN ASIC HSP 1.0. HSP 1.0 téměř úplně kompenzuje kolísání amplitudy signálu způsobené znečištěním bubínku se stupnicí.
- AMO představuje své modulární řešení s pásky WMKA pro zvláště velké průměry s rozhraními EnDat a DRIVE-CLiQ pro aplikace související s bezpečností.
Sekundární snímač – výrazně vyšší přesnost pro roboty
Se sekundárním snímačem lze absolutní přesnost polohy ve středu nástroje (Tool Center Point) na rameni robota zvýšit až o 80 procent. To znamená, že průmyslové roboty mohou provádět i přesnější úkoly v montáži, např. převzít automobilový průmysl. Kromě zpětné vazby motoru je na každou osu robota za převodovkou připevněn tzv. Sekundární snímač (Secondary Encoder). Tam zaznamenává aktuální polohu každého kloubu robota bez chyb převodů. Porovnání údajů o poloze ze zpětné vazby motoru a sekundárního snímače na každé ose ramene robota také umožňuje určit zpětné síly z obrábění. Typické řešení snímače pro vysoce přesné roboty se skládá z indukčních rotačních snímačů HEIDENHAIN typu EBI 1100 nebo EQI 1100 jako zpětné vazby motoru a indukčního úhlového snímače AMO WMKA/WMRA jako sekundárního snímače. Díky vysoké úrovni necitlivosti na nečistoty lze úhlové snímače AMO bez problémů připevnit na vnější stranu robota. LIC 2100 je otevřený, absolutní lineární snímač pro přesné polohování robota v podélné ose podél velkých obrobků. Umožňuje vysoké pojezdové rychlosti až 600 m/min, takže robot dokáže rychle překonat dlouhé pojezdové vzdálenosti až 28 m.
Perspektivní rozšíření rodiny EnDat
Rozhraní EnDat si od svého zavedení před více než 20 lety vybudovalo pevnou pozici na trhu. Všechny rotační, úhlové a lineární snímače od firem HEIDENHAIN, AMO, NUMERIK JENA, RSF a LEINE & LINDE mohou být dodány s rozhraním EnDat. Výrobci strojů a zařízení na celém světě využívají přednosti datového přenosu pomocí EnDat. Na veletrhu SPS 2019 představila společnost HEIDENHAIN budoucnost tohoto rozhraní: EnDat 3 dále doplní stávající rodinu rozhraní EnDat a rozšíří jeho funkcionalitu K té patří především jednoduchá kabeláž, bezpečná komunikace (Functional Safety) a nové možnosti pro integraci přídavné senzoriky.