Multiturn-Drehgeber für Motion Control
36-bit-Knirps als einbaufertiges Kit
PWB encoders hat sich auf die Realisierung besonders kompakter Inkremental- und Absolutwertgeber spezialisiert. So gehört auch der AEM30 aktuell wohl zu den kleinsten Multiturn-Drehgebern überhaupt.
Auflösungen bis zu 36 bit bei Drehzahlen von bis zu 10.000 U/min sowie eine Dauerlauf-Tauglichkeit für 16 Millionen Umdrehungen und mehr – das sind nur einige Parameter, die den AEM30 ausmachen. Und das bei den besonders geringen Dimensionen des Absolutwertgebers. »Mit seinen Abmessungen von gerade mal 42,5 x 31,0 x 23,9 mm und einem Gewicht von nur 37 Gramm gehört er vermutlich zu den weltweit kleinsten und leichtesten seiner Art«, sagt Stephan Roppel, Entwicklungsleiter bei PWB encoders.
Aus der Taufe gehoben hat der deutsche Hersteller diesen ultrakompakten Multiturn-Encoder mit elektronischem Getriebe unter anderem als Reaktion auf die wachsende Nachfrage nach besonders platzsparenden Drehgebern, die die Realisierung miniaturisierter Motion-Control- und Motor-Feedback-Lösungen ermöglichen. Vor allem die Konstrukteure integrierter Antriebs- und Steuerungssysteme für den Einsatz in der Optoelektronik und Medizintechnik sowie in der Robotik, in der industriellen Automatisierung und im Automobilbau stehen zunehmend unter dem Druck, ihre Baugruppen immer kleiner und leichter auszulegen.
Highspeed-Lösung mit Marathonqualitäten
Weil die Miniaturisierung aber weder auf Kosten der Messgenauigkeit noch der Zuverlässigkeit gehen darf, liefert PWB encoders den AEM30 in der bereits erwähnten 36-bit-Auflösung sowie mit einer magnetischen Abtastung, die dank einer mehrfach-differenziellen Feldabtastung über eine sehr hohe Störfestigkeit verfügt. Untergebracht ist das alles in einem schock- und vibrationsstabilen Kunststoffgehäuse. Ebenfalls der Erwähnung wert: Der Knirps verfügt über einen ESD-Schutz bis 600 Watt und lässt sich bei Temperaturen von -40° C bis +85° C einsetzen.
Der kompakte AEM30 liefert Positionsdaten in Echtzeit und eignet sich auch für den Einsatz in Hochgeschwindigkeitsanwendungen, die in rauen Umgebungen agieren müssen. Er kann sowohl für Aufgaben der absoluten Positionierung verwendet werden als auch für das Motion Controlling von bürstenlosen Servoantrieben und Schrittmotoren – um nur einige Beispiele zu nennen. Mit seiner Auslegung für bis zu 16 Millionen Umdrehungen und dem nach EN ISO 13840-1 berechneten MTTFd-Wert von 200 Jahren – der Wert bezeichnet die mittlere Zeit bis zu einem gefährlichen Ausfall – vermag sich der AEM30 auch in Langzeit-Applikationen zu behaupten.
Drei Schnittstellen, einfache Montage
Der AEM30 lässt sich im Singleturn-Modus bis zu einer Auflösung von 12 bit (4094 Positionen) und im Multiturn-Modus bis zur Auflösung von 24 bit (16.777.216 Umdrehungen) betreiben. Seine Datenübertragungsrate liegt bei bis zu 10 mBit/s. Der Signalfluss (und die Stromversorgung) erfolgen über einen achtpoligen Molex-Stecker. Weil der Drehgeber wahlweise mit den Schnittstellen SSI, BiSS oder SPI konfigurierbar ist, kann der Anwender ihn flexibel in unterschiedliche steuer- und regeltechnische Umgebungen einbinden.
Lagerloser Hohlwellen-Drehgeber
Von seiner mechanischen Konstruktion her handelt es sich beim AEM30 um einen lagerlosen Hohlwellen-Drehgeber, der an Wellen mit Durchmessern von bis zu 6,35 mm angebracht werden kann. Weil PWB encoders ihn als einbaufertiges Kit-System inklusive Befestigungsflansch, Zentrierbuchse und Nabe bereitstellt, lässt er sich sehr einfach und schnell montieren – zum Beispiel direkt am Motorflansch. Die Nullposition kann nach dem Anbau frei justiert werden. Über die Schnittstellen des Encoders lässt sich seine Drehrichtung einstellen. »Hierüber hat der Nutzer auch die Möglichkeit, verschiedene Indikatoren wie etwa die Magnetfeldstärke, den Energiestatus oder die Drehzahl des AEM30 zu überwachen, auszuwerten und zu protokollieren«, erläutert Stephan Roppel. Passend zum Drehgeber gibt es ein Modul zum Anschluss an einen PC und eine Kalibriersoftware.
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Bauteilereduktion ermöglicht kompakte Abmessungen |
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| Sein kompaktes Design verdankt der Mini-Drehgeber AEM30 von PWB encoders dem Einsatz eines elektronischen Getriebes und einer konsequenten Bauteilereduktion. So kommt der Absolutwertgeber mit erheblich weniger Bauteilen aus als viele andere Encoder dieser Leistungsklasse. Im direkten Vergleich zu Multiturn-Drehgebern mit mechanischem Getriebe liegt die Bauteilereduktion laut Hersteller bei etwa zehn Prozent. Zudem erfolgt der Anbau ohne Stator- oder Wellenkupplung. Mit den damit einhergehenden Möglichkeiten für Raumoptimierungen erschließt der AEM30 dem Anwender unter anderem neue Potenziale für innovative Konstruktionslösungen im Apparate- und Gerätebau |
Über den Standard hinaus
Weil die Stärke des deutschen Herstellers weniger in der Produktion großer Serien von Standardprodukten liegt als vielmehr in der Realisierung individueller Kundenlösungen, ergeben sich für den Anwender des kleinen Hohlwellen-Drehgebers mannigfaltige Möglichkeiten der bedarfsspezifischen Modifikation und Konfiguration.