Sensoren News – Drehgeber mit sicherer Hohlwellenverbindung

Die Drehgeber der Baureihen ECN 400, EQN 400 und ERN 480 bietet Heidenhain jetzt auch mit einer sicheren Hohlwellenverbindung und mechanischem Fehler­ausschluss an. Damit sind Fehler wie zum Beispiel das Durchrutschen einer reibschlüssigen Verbindung ausgeschlossen, die von der Steuerung nicht aufgedeckt werden können. Maschinen- und Anlagenbauer können mit den neuen Drehgebern Systeme mit hoher Sicherheitseinstufung realisieren. Die Anlagenbetreiber können sich jederzeit darauf verlassen, dass in ihrer Fertigung Anlagen und Prozesse besonders zuverlässig und planbar laufen.

Für hohe Sicherheitanforderungen

Die sichere Hohlwellenverbindung steht bei den neuen Drehgebern für die einseitig offenen Hohlwellen mit 10 und 12 Millimetern Durchmesser zur Verfügung, ange­boten wird sie für die Geräte mit den Schnittstellen EnDat 2.2, DRIVE-CLiQ* und 1 VSS. Sie entsteht, indem die Hohlwelle der Drehgeber mit ihrem Klemmring ganz einfach auf die Antriebswelle geschoben wird. Drehgeberseitig stellt dabei die Kombination aus Klemmring, dem speziell ausgewählten Klemmringmaterial und einer zusätzlichen Schraubenklemmung eine mechanisch sichere, reibschlüssige Ver­bindung her. Die Antriebswelle muss entsprechend spezifizierte Mindestvoraus­setzungen für Zugfestigkeit, Grenzflächenpressung und Oberflächenrauheit erfüllen.

Die neuen Drehgeber der Baureihen ECN 400, EQN 400 und ERN 480 bringen mit dieser sicheren Hohlwellenverbindung alle notwendigen Voraussetzungen mit, um in Verbindung mit einer sicheren Steuerung die Einstufung für sicherheitsgerichtete Anwendungen nach SIL 2 (nach EN 61 508) bzw. Performance Level «d» (nach EN ISO 13849) zu erreichen. Dazu gehören bei den beiden absoluten Drehgebern ECN 400 (Singleturn) und EQN 400 (Multiturn) mit se­riellen Schnittstellen auch alle zur Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose notwendigen Informationen. Mit dem inkre­mentalen Drehgeber ERN 480 kann der Maschinen- und Anlagenhersteller die An­forderungen in sicherheitsgerichteten An­wendungen durch die mechanisch sichere Hohlwellenverbindung sehr einfach erfüllen.

Prüfgerät für Diagnose

Dank ihrer mechanisch sicheren Hohlwellenverbindung eignen sich die neuen Heiden­hain-Drehgeber ECN 400, EQN 400 und ERN 480 für Anwendungen in Werkzeugmaschinen ebenso wie beispielsweise für Pick-and-Place-Maschinen in der Auto­mation oder für Spritzgiessanlagen in der Kunststoffverarbeitung. Angesichts der hohen Investitionskosten für derartige Hightech-Maschinen erwarten die Betreiber eine hohe Verfügbarkeit und Planbarkeit ihrer Anlagen und Prozesse. Gleichzeitig steigen die gesetzlichen Sicherheitsvorschriften für den Betrieb der Anlagen. In diesem Umfeld sorgen die neuen Heidenhain-Drehgeber dafür, Positionsdaten immer richtig und genau zu ermitteln und an die Maschinensteuerung zu übertragen.

Bei allen Drehgebervarianten unterstützt das universell anwendbare Heidenhain-­Prüfgerät PWM 20 zusammen mit der Auswertesoftware ATS den Anwender vor Ort bei der Diagnose und beim Anbau. Bei der erstmaligen Inbetriebnahme und beim Austausch von Messgeräten für sicherheits­gerichtete Anwendungen können über das PWM 20 die Safety-Funktionen ausgelöst und überprüft werden. Wird das Messgerät direkt ans PWM 20 angeschlossen, ist eine ausführliche Analyse der Messgerätefunktionen möglich. Wird das PWM 20 in den geschlossenen Regelkreis eingeschleift – gegebenenfalls über geeignete Prüfadapter –, ist eine Echtzeitdiagnose der Ma­schine bzw. Anlage während des Betriebs möglich. Damit stehen aussagekräftige Daten zur Verfügbarkeit und Funktion des Drehgebers zur Verfügung.

Signifikant höhere Genauigkeit

Speziell für Anwendungen in der Robotik stellt Heidenhain auf der SPS IPC Drives den absoluten, induktiven Drehgeber ECI 4000 für Hohlwellendurchmesser von 180 Millimetern vor. Als modulares System mit Teilungstrommel und separater Abtast­einheit bringt er zusätzlich zu seiner Ro­bustheit und Genauigkeit beste Monta­gevoraussetzungen für den Einsatz in Robotern mit. Dazu gehören der direkte Anbau und die flexiblen Anbaumöglichkeiten durch den modularen Aufbau ebenso wie die grossen Anbautoleranzen. Ausserdem ist der ECI 4000 für sicherheitsgerichtete Anwendungen bis SIL 2, Kategorie 3 PL d geeignet. Der Drehgeber ECI 4000 ermöglicht, eben­so wie die Winkelmessgeräte ECA 4000 von Heidenhain und WMRA von AMO, eine signifikante Verbesserung der absoluten Positionsgenauigkeit am Tool Center Point von Industrierobotern um 70 bis 80 Prozent. Dazu wird er zusätzlich zum Motorfeedback als sogenannter Secondary Encoder an jeder Roboterachse jeweils nach dem Getriebe angebaut. Hier erfasst er die tatsächliche Position jedes Robotergelenks und berücksichtigt auf jeden Fall Nulllagenfehler und Umkehrspiel. Ausserdem misst er an jeder Achse des Robo­terarms die rückwirkenden Kräfte aus der Bearbeitung. So ausgestattet können Roboter auch genauere Aufgaben in der Montagetechnik und bei der Bearbeitung von grossen Werkstücken übernehmen.

heidenhain.ch