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Technik

Winkelcodierer – Drehgeber besitzen in der Regel fest eingestellte Messparameter. Neuartige programmierbare Encoder werden jetzt zu einer Universallösung für die rotative Wegmessung.

21. März 2011

Ein Schwachpunkt beim Einsatz standardmäßiger Drehgeber zur Erfassung von Weg, Winkel, Geschwindigkeit und Position in Maschinen oder Anlagen ist ihre geringe Flexibilität: So lassen sich Auflösung, Nullimpulsbreite, Nullpunkt und Ausgangspegel in der Regel bestenfalls mit Hilfe von Dip-Schaltern entsprechend der jeweiligen Applikation einstellen.

Der südbadische Sensorikspezialist Sick hat deshalb jetzt den Inkremental-Encoder DFS60, den absoluten Singleturn-Encoder AFS60 sowie den absoluten Multiturn-Encoder AFM60 vorgestellt, die sich frei parametrieren und dadurch schnell und flexibel einsetzen lassen und zudem die Kosten in der Beschaffungs-, Lager- und Servicelogistik bei OEMs, Systemintegratoren und Distributoren signifikant reduzieren. Mögliche Einsatzgebiete sind die Weg-, Winkel-, Geschwindigkeits- und Positionserfassung unter anderem in Fertigungsabläufen, Handlingsystemen, Produktionsmaschinen sowie in Mess- und Prüfeinrichtungen.

Die neuen programmierbaren Encoder lassen sich individuell genau so parametrieren, wie es für die jeweilige Anwendung erforderlich ist. So kann zum Beispiel beim DFS60 die Auflösung (Strichzahl) auf jeden Wert im Bereich von 1 bis 65.536 anwendungsspezifisch festgelegt werden, bei den Absolut-Encodern AFS60 und AFM60 sogar bis 262.144.

Damit lassen sich die Encoder wesentlich feiner einstellen als herkömmliche Geräte, bei denen die Anpassung bestenfalls in festgelegten Faktor-Schritten möglich ist. Darüber hinaus ist auch die Nullimpulsbreite applikationsbezogen definierbar: Entweder elektrisch für 90, 180 und 270 Grad oder mechanisch für 2 bis 359 Grad. Ein bei Inkremental-Encodern derzeit einzigartiges Merkmal ist zudem die Möglichkeit, den Spannungspegel der ausgangsseitigen TTL- bzw. HTL-Schnittstellen individuell einzustellen.

Die Programmierung der Encoder geschieht ohne zusätzliche Spannungsversorgung über die Standard-Ausgangsleitung der Geber oder über die Standardschnittstelle RS485 mit Hilfe einer bedienungsfreundlichen Programmiersoftware, mit der sich die werkseitig vorgegebenen Parameter für Strichzahl, Nullimpulsbreite, Nullpunkt und Ausgangspegel per PC oder Notebook auslesen, ändern und speichern lassen.

Beide Tools erlauben zudem ein Klonen der einmal festgelegter Einstellungen auf beliebig viele Encoder – eine wesentliche Arbeitserleichterung bei regelmäßig wiederkehrenden Applikationen. Zur Programmierung ohne PC, etwa bei Wartungs-, Service- oder Einstellarbeiten an einer Maschine, bietet Sick daneben ein eigenständiges Programmierwerkzeug im Jackentaschen-Format mit einem im Wesentlichen identischen Funktionsumfang.

Einfache Programmierung

Ein entscheidender Vorteil gerade im eingebauten Zustand ist die Möglichkeit, die Encoder auch über die Standardschnittstelle RS485 anzusprechen – vor allem im Vergleich zu Geräten mit Dip-Schaltern, die weder eine Programmierung über die Steuerung erlauben noch das Klonen von Einstellungen, bringt diese Lösung eine deutliche Erleichterung. Zudem lassen sich Dip-Schalter-gesteuerte Geräte oft nur sehr umständlich handhaben.

Große Vielfalt

Zahlreiche Produktausführungen erlauben den Einsatz der Geräte bei den unterschiedlichsten Anwendungen. Zur Wahl stehen dabei Versionen mit Klemmflansch oder Servoflansch mit Voll- oder Hohlwelle in unterschiedlichen Durchmessern. Der radial wie axial ausrichtbare Kabelabgang sowie die geringe Einbautiefe der Encoder erleichtern ihren Einbau bei beengten Platzverhältnissen.

Die Schutzart IP65, der Einsatztemperaturbereich von –30 bis +100 Grad Celsius, die Codescheibe aus Nickel sowie der vergrößerte Kugellagerabstand zur Minimierung von Vibrationen ermöglichen den Einsatz in »gemäßigten« Industrieapplikationen beispielsweise der Lager-, Förder- und Hebetechnik ebenso wie Anwendungen unter extrem harten Bedingungen, etwa in Baumaschinen, in Hütten- und Walzwerken oder in Holzverarbeitungsmaschinen.

Vereinfachte Lagerlogistik

Für einen international tätigen Antriebshersteller war die Einführung der programmierbaren Encoder ein Anlass, die in seinen Produkten bislang eingesetzte Rotativsensorik zu standardisieren: Anstelle von mehr als 100 Encoder-Varianten verwendet das Unternehmen jetzt einen einzigen Typ der Baureihe DFS60 und spart damit allein für die laufende Verwaltung und Lagerung einer Material-Stammnummer mehr als 10.000 Euro.

Zudem vereinfachen die programmierbaren Encoder die Wartung, weil sich die vorgehaltenen Universal-Geräte jederzeit schnell applikationsspezifisch programmieren lassen, sodass eventuelle Stillstandzeiten minimiert werden.

Ein Hersteller von Großformatdruckern und Plottern nutzt die freie Programmierbarkeit der Encoder zudem dazu, die Druckmaschinen von Auftrag zu Auftrag auf die am besten erzielbare Druckqualität zu parametrieren, indem die Strichzahl je nach Auflösung und Größe des Drucks sowie der Stärke des zu bedruckenden Mediums direkt über die Steuerung der Maschine mit höchster Präzision eingestellt wird.

Vorteile bietet die Möglichkeit, auch unübliche Auflösungen ohne umständliche Verrechnung in der Maschinensteuerung auf einfache Weise umzusetzen, auch für den flexiblen Einsatz von Inkjet- und Laser-Codiersystemen:

Hier können die Hersteller für unterschiedlichste Produktkennzeichnungen den gleichen Encodertyp einsetzen, unabhängig von der Größe oder der Rundung bzw. Ebenheit der zu bedruckenden Flächen. Zudem lässt sich die Auflösung damit noch bei der Inbetriebnahme der Kennzeichnungsanlagen vor Ort anpassen.

Auf einen Blick

-Die Absolut- und Inkremental-Drehgeber DFS60, AFS60 und AFM60 der Sick AG lassen sich schnell und flexibel an die jeweilige Anwendungen anpassen.

-Weitgehend frei einstellbar sind die Parameter Auflösung, Nullimpulsbreite, Nullpunkt und Ausgangspegel. Zudem lässt sich bei den Inkremental-Enkodern die Ausgangsspannung an der TTL- bzw.HTL-Schnittstelle individuell einstellen.

-Die Programmierung geschieht ohne zusätzliche Spannungsversorgung über die Standard-Anschlussleiteitung oder über die eine RS-485-Schnittstelle.

Erschienen in Ausgabe: 02/2011