Antriebstechnik: Neue Wege zur
Steigerung der Energieeffizienz

Antriebstechnik: Neue Wege zur Steigerung der Energieeffizienz
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Das Motor-Feedback–Evolution-Kit ist ein All-in-one-Packet und bietet eine Testumgebung mit einer vielfältigen, absoluten und inkrementellen, Schnitts
22.07.2015 | Die Vorteile absoluter Messsysteme, wie z.B. sofortige Einsatzbereitschaft beim Einschalten, kein Positionsverlust bei ungeplanten Stopps, schnelles Anfahren auch bei komplizierten Mehrachsapplikationen sind seit längerem bekannt. Beim Einsatz haperte es jedoch noch an integrationsfähigen, preisgünstigen und präzisen Systemen in kleinen Bauformen für schnelle Bewegungen.

Mit den neuen magnetcodierten absoluten Weg- und Winkelmesssystemen in Permagnet®-Nonius Technologie schließt Balluff die Lücke im Segment der kompakten,  integrativen, absoluten Messsysteme im IP 67 Gehäuse zum externen Anbau und jetzt auch für rotative Anwendungen als Kit zur vollen Integration.

Systemaufbau
Magnetcodierte Weg- und Winkelmesssysteme bestehen aus einem Sensorkopf und einem magnetisch codierten Magnet-Maßköper, den es sowohl  in linearer oder rotativer Ausführung gibt. Der Sensorkopf gleitet in einem Abstand von bis zu 2 mm über den mit wechselnder Polarität magnetcodierten Maßköper. Da die Systeme magnetisch und berührungslos arbeiten, sind sie auch unempfindlich gegenüber Temperaturwechsel und Verschmutzung, z.B. durch Staub und Öl oder Verschleiß. Deutliche Unterschiede gibt es in der Qualität der Magnetmaßkörper, die  wesentlich von der Stärke und Gleichmäßigkeit der Magnetfelder bestimmt wird. Balluff setzt hier auf die Permagnet®-NoniusTechnologie. Dank perpendikularer Magnetisierung bestechen die Systeme durch extrem hohe Störsicherheit, niedrige Hysterese und minimale Linearitätsabweichung.

Zur Integration in rotativen Anwendungen

Zur Integration in rotativen Anwendungen
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Das Motor-Feedback –Evolution-Kit ist ein All-in-one-Packet und bietet in einer Ausführung eine Testumgebung mit einer vielfältigen, absoluten und ink
Mit dem neuen BML Encoder Kit "Disc 30" steht Konstrukteuren eine hochgenaue absolute Feedbacklösung zur Verfügung, die sich einfach direkt in Motoren und Aktoren integrieren lässt. Das BML Permagnet Encoder - Feedback ist eine Alternative zu herkömmlichen magnetischen oder optischen Lösungen zur präzisen Regelung von Motoren und Antriebe. Das Besondere: Die Lösung für rotative Anwendungen besticht durch ihren geringen Platzbedarf, der je nach  Design des Aufbaus  bei lediglich 12- 20mm in der Länge und 30mm im Durchmesser liegt.

Ein weiterer Vorteil ist, auch im Vergleich zu optischen Systemen, der große Luftspalt von bis zu 0.5 mm zwischen Codescheibe und Auswerteelektronik. Er flexibilisiert die Konstruktion und den Anbau erheblich, was sich z.B. bei der Serienproduktion von Motoren und Aktoren in einer deutlich vereinfachten Montage, direkten Kosteneinsparungen und somit auch in Wettbewerbsvorteilen niederschlägt. Wer nun annimmt, dass sich die moderaten Montagetoleranzen und der große Abstand zwischen Codescheibe und Auswerteelektronik (< 0,5mm) negativ auf die Systemgenauigkeit auswirken, liegt falsch. Mühelos erreicht die neue Lösung eine Systemgenauigkeit von < 0,2° bei bis zu 17 bit Auflösung.

Kern der magnetischen Abtastung und Signalerzeugung ist eine vollintegrierte Single–Chip Lösung. Die Positionsdaten werden in Echtzeit erzeugt und über antriebstechnisch-typische Schnittstellen in absoluter Form als SSI- oder bidirektionaler BISS-C Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Zusätzlich stehen auch die Inkrementellen SIN/COS analog und ABZ-Signale bereit.

BML Evaluation – Kit zur Ermittlung der optimalen Lösung
Neben dem BML Encoder Kit bietet Balluff auch einen Evaluation-Kit an. Er beinhaltet ein Permagnet® perpendikular magnetisiertes, absolutes -Winkelmesssystem mit hoher Systemgenauigkeit. Es bietet wie schon der Encoder Kit vielfältige serielle (absolute) und inkrementelle Schnittstellen zur Anbindung an verschiedenste Regelungssysteme. Die Handhabung ist einfach. Adaptiert an den Antrieb kann der Anwender mit Hilfe des sogenannten BiSS-USB-Adapters und einer bereitgestellten Evaluation-Software  erforderliche Systemtests durchführen und daraus seine individuelle optimale Lösung ableiten.

Alternativlos: Permagnet - Maßköper für hohe Genauigkeit

Alternativlos: Permagnet - Maßköper  für hohe Genauigkeit
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Permagnet-Perpendikular magnetisierte Maßkörper weisen zahlreiche Vorteile auf
Wie bereits erwähnt wird die  Qualität eines Magnetmaßkörpers maßgeblich von der Stärke und Gleichmäßigkeit der Magnetfelder bestimmt. BML Sensorköpfe in Verbindung mit Permagnet®-Maßkörper garantieren eine außergewöhnliche Genauigkeit. Permagnet®-Maßkörper von Balluff sind perpendikular magnetisiert. Es handelt sich dabei um eine revolutionäre Technologie, die erstmals bei der Weiterentwicklung von Festplattenspeicher eingesetzt wurde. Die Technologie erlaubte eine dichtere Packung von Bits, mit der eine signifikante Erhöhung der Speicherkapazität erreicht wurde. Durch die senkrechte (perpendikular = senk-, lotrecht) Anordnung der Nord/Südpole wird eine gleichmäßige und konzentrierte Ausrichtung der Elementarmagnete erreicht. Durch die konzentrierte Ausrichtung der Magnetfelder können die Übergänge der Pole extrem genau abgetastet werden, was eine hohe Messqualität bewirkt. Im Vergleich mit herkömmlichen Systemen, die mit longitudinaler (in Längsrichtung) Magnetisierungstechnologie gefertigt sind, zeichnen sich die BML-Systeme mit Permagnet®-Maßköper durch eine extrem hohe Störsicherheit, niedrige Hysterese und minimale Linearitätsabweichung aus. Sie sind als Code-Scheiben für rotative Bewegungen und in Bandform bis 48000 mm für lineare Bewegungen in absoluter und inkrementeller Ausführung verfügbar.
 
Resumé
Wenn die Produktivität gesteigert und Ressourcen geschont werden sollen, sind effiziente, intelligente und geregelte Antriebe mit angebauten oder integrierten Wegmesssystemen zum Feedback und zur Positionserfassung die Voraussetzung. Mit den BML-Wegsensoren bietet Balluff robuste, sehr genau und schnell arbeitende Messsysteme. Die extrem kleinen Anbausysteme im Metallgehäuse finden auch noch in den engsten Einbauräumen ihren Platz. Offene Kits eignen sich hervorragend zur individuellen Integration in elektrische Antriebe.  
So ermöglichen sie beispielsweise eine schnelle und sichere automatisierte Verstellung der Formate, Hübe und Endlagen von Achsen. Dies flexibilisiert die Produktion und unterstützt die Produktivität. Auch garantiert ihre exakt auf das Produkt abgestimmte dynamische Antriebsregelung bei maximaler Hubzahl einen energieeffizienten Fertigungsprozess. Dies sichert etwa bei den linearen Achsen von Stanz-, Nibbel- oder Biegemaschinen eine hohe Dynamik und Positioniergenauigkeit.

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