Antriebstechnik für Industrieroboter
Kompakte Encoder für Roboter
Die Industrierobotik ist einer der Märkte, der die größten Wachstumsraten verzeichnet und sich vor allem in immer diversifizierteren Formen, Typologien und Anwendungen weiterentwickelt. Das Bild 'klobiger Roboter, verbannt in die von Sicherheitsschranken geschützten Arbeitsbereiche' verblasst angesichts einer Nutzung, die nach und nach in alle industriellen Sektoren vordringt. Um den gestiegenen Anforderungen an kompakte Bauweise, hohe Genauigkeit und vorbeugende Wartung Rechnung zu tragen, bietet sich der Einsatz von modernen Encodern an.
Bild: Lika ElectronicNach der Besetzung spezieller Bereiche, die ein hohes Maß an Gefährdung, Schädlichkeit und Eintönigkeit aufweisen, geht die Weiterentwicklung des Robotereinsatzes nun hin zu Industrieprozessen, die von der Roboterisierung bis heute nur am Rande betroffen waren, jedoch den größten Teil des Industriemarktes ausmachen. Auf Basis eigener Erfahrungen erkennt das Unternehmen Lika Electronic drei Haupttendenzen bei der Entwicklung von Drehgebern für Servomotoren und Robotersysteme:
- • hin zu kompakterer Bauweise und geringerem Gewicht
- • hin zu höherer Auflösung und Genauigkeit
- • hin zu ausgefeilter Diagnostik und vorbeugender Wartung
Ein erheblicher Schub kommt dabei von Cobots, den kollaborativen Robotern für Anwendungen, bei denen sich die Arbeit des Menschen und die Arbeit der Roboter ergänzen sowie Arbeiter und Maschine sich Seite an Seite Räume und Funktionen teilen. Dabei handelt es sich um kleine, leichte, flexible und sichere Geräte, die sich durch akzeptable Kosten, einfache Konfiguration für den durchschnittlichen Nutzer sowie durch höhere Diagnosestandards und Wartungsfreundlichkeit auszeichnen.
Modulare Systeme
Betroffen von diesem Schub sind in erster Linie kompakte Encoder mit geringem Platzbedarf, geringer Bauhöhe und geringem Gewicht, die oft zum direkten Einbau in das Motorgehäuse bestimmt sind. Die Lösung, die sich mehr und mehr durchsetzt, sind modulare Systeme und lagerlose Geber. Diese können sowohl auf optischer als auch auf magnetischer Technik basieren und zeichnen sich durch hohe Anpassungsfähigkeit und Flexibilität aus. Sowohl ihre mechanischen (Wellendurchmesser, Form und Abmessungen der Leiterplatte) als auch ihre elektrischen Eigenschaften (Auflösung, Schnittstelle, Anschlusstechnik) werden oft nach Maß ausgeführt, um eine exakte Anpassung an Projektanforderungen und die verfügbaren Raumgegebenheiten zu ermöglichen. Durch die Nutzung einer lagerlosen Mechanik in kontaktlosem Design sind die Encoder praktisch wartungs- und verschleißfrei. Aufgrund der eingesetzten Technik und der gekapselten Abtastsensorik unterliegen die magnetischen Versionen nicht den Schutzgrenzen der optischen Versionen. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch Robustheit und die Schutzklasse IP69K aus. Sie sind rauen Industrieumgebungen und Schwingungen gegenüber ebenso widerstandsfähig wie gegenüber Schlägen und mechanischen Beanspruchungen.
Hochauflösende Encoder
Der zweite Trend zeichnet sich bei hochauflösenden und hochgenauen Encodern ab, die in der Lage sind, hohe Präzision in anspruchsvollsten Motion-Control-Anwendungen zu gewährleisten. Dabei handelt es sich überwiegend um optische Absolutwertgeber in Singleturn- und Multiturn-Ausführung. Sie müssen ebenfalls den besonderen Anforderungen des reduzierten Platzbedarfs Rechnung tragen, wobei die optischen Frameless-Versionen aufgrund des fehlenden Gehäuses angemessen zu schützen sind. In vielen Fällen ergänzen sie die Positionsdaten noch um weitere zusätzliche Signale, wie Sinus/Cosinus zur Geschwindigkeitsrückmeldung.
Encoder für die Diagnostik
und vorbeugende Wartung
Und schließlich der dritte Trend: Die Encoder sind nicht mehr oder nicht mehr nur Messgeräte zur Angabe von Positions- und Geschwindigkeitsdaten. Sie müssen auch zusätzliche Funktionen erfüllen und eine genauere Datenmenge, insbesondere in Bezug auf Diagnostik und vorbeugende Wartung, liefern. Der Überwachungssensor führt erweiterte Überwachungsfunktionen aus, wobei er neben den Drehzahl-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungswerten nicht nur Prozesszähler und Fehlermelder bereitstellt, sondern auch präventive Daten in Bezug auf die Verschlechterung der Leistung des Encoders und der installierten Komponenten, beispielsweise der LED oder der Scheibe, liefert.
Encoder-Neuheiten von Lika Electronic
Der AMM8A ist ein optischer Frameless-Geber mit Multiturn-Auflösung bis zu 34 Bit (1.048.576 Impulse pro Umdrehung x 16.384 Umdrehungen). Er benötigt weder Batterie noch Zähler. Beim AMM36 handelt es sich um einen Frameless-Geber mit optischer Abtastung. Er steht als kompakter Bausatz mit 36mm Durchmesser zur Verfügung und liefert eine Singleturn-Auflösung von bis zu 21 Bit. SMAB und MRAB sind modular aufgebaute magnetische Encoder mit Flachring. Die Pole sind axial ausgerichtet und der niedrig ausgeführte Lesekopf ist an der Stirnfläche des Rings angebracht statt am radialen Teil. Beim ASC85 handelt es sich um einen Hohlwellengeber mit einem Durchmesser von 50mm. Er zeichnet sich durch hohe eine Singleturn-Auflösung aus, die 25 Bit erreicht, sowie durch eine erhöhte Genauigkeit von ±0,005°.
Die Industrierobotik ist einer der Märkte, der die größten Wachstumsraten verzeichnet und sich vor allem in immer diversifizierteren Formen, Typologien und Anwendungen weiterentwickelt. Das Bild 'klobiger Roboter, verbannt in die von Sicherheitsschranken geschützten Arbeitsbereiche' verblasst angesichts einer Nutzung, die nach und nach in alle industriellen Sektoren vordringt. Um den gestiegenen Anforderungen an kompakte Bauweise, hohe Genauigkeit und vorbeugende Wartung Rechnung zu tragen, bietet sich der Einsatz von modernen Encodern an.
Bild: Lika ElectronicNach der Besetzung spezieller Bereiche, die ein hohes Maß an Gefährdung, Schädlichkeit und Eintönigkeit aufweisen, geht die Weiterentwicklung des Robotereinsatzes nun hin zu Industrieprozessen, die von der Roboterisierung bis heute nur am Rande betroffen waren, jedoch den größten Teil des Industriemarktes ausmachen. Auf Basis eigener Erfahrungen erkennt das Unternehmen Lika Electronic drei Haupttendenzen bei der Entwicklung von Drehgebern für Servomotoren und Robotersysteme:
- • hin zu kompakterer Bauweise und geringerem Gewicht
- • hin zu höherer Auflösung und Genauigkeit
- • hin zu ausgefeilter Diagnostik und vorbeugender Wartung
Ein erheblicher Schub kommt dabei von Cobots, den kollaborativen Robotern für Anwendungen, bei denen sich die Arbeit des Menschen und die Arbeit der Roboter ergänzen sowie Arbeiter und Maschine sich Seite an Seite Räume und Funktionen teilen. Dabei handelt es sich um kleine, leichte, flexible und sichere Geräte, die sich durch akzeptable Kosten, einfache Konfiguration für den durchschnittlichen Nutzer sowie durch höhere Diagnosestandards und Wartungsfreundlichkeit auszeichnen.
Lika Electronic
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 2 2017 - 22.05.17.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
