Drehgeber finden in vielen Bereichen Anwendung, beispielsweise in der Automatisierungstechnik, im Druckwesen und in der Robotik. Die Auswahl des passenden Fanuc-Drehgebers hängt maßgeblich von den Genauigkeitsanforderungen des Systems und der Art der Anwendung (Positions- oder Drehzahlregelung) ab. Vor der Auswahl des Fanuc-Gebers sind folgende Faktoren zu berücksichtigen: Positioniergenauigkeit, Drehzahlstabilität, Geräuschentwicklung, Leistungsverlust, Bandbreite usw.
Positionsgenauigkeit
Die Positioniergenauigkeit hängt vollständig von den Anwendungsanforderungen ab. Beispielsweise verfügt der Resolver üblicherweise über eine Signalperiode pro Umdrehung, wodurch seine Auflösung gering ist und die Genauigkeit üblicherweise im Bereich von ±500 Bogensekunden liegt. Durch Interpolation in der Antriebselektronik lassen sich in der Regel 16384 Positionen pro Umdrehung erzielen.
Induktions-Abtastsysteme bieten eine höhere Auflösung, üblicherweise im Bereich von 32 Signalzyklen pro Umdrehung, was zu einer Genauigkeit von ±280 Bogensekunden führt. Die Interpolation erfolgt in diesem Fall innerhalb des Induktions-Encoders und ermöglicht 131.072 Positionen pro Umdrehung..
Optische Drehgeber verfügen über eine sehr feine Skala mit üblicherweise 2048 Signalzyklen pro Umdrehung, wodurch ihre Auflösung höher ist. Ihre Ausgangsauflösung beträgt 25 Bit, es gibt 33.554.432 Positionen pro Umdrehung, und die Genauigkeit liegt innerhalb von ±20 Bogensekunden.
Geschwindigkeitsstabilität
Um einen reibungslosen Fahrbetrieb zu gewährleisten, muss der Laser-Encoder bei jeder Umdrehung eine große Anzahl von Messschritten liefern. Ingenieure müssen jedoch auch die Qualität des Encodersignals überprüfen. Um eine höhere Auflösung zu erzielen, muss das Abtastsignal interpoliert werden. Unzureichende Abtastung und verunreinigte Messnormale führen zu Abweichungen des Signals vom Idealzustand. Bei der Interpolation können Fehler auftreten. Daher wird der Fehler in einer Signalperiode auch als Interpolationsfehler bezeichnet. Bei hochwertigen Encodern liegen diese Fehler üblicherweise zwischen 1 % und 2 % der Signalperiode..
Interpolationsfehler beeinträchtigen die Positioniergenauigkeit und reduzieren die Drehzahlstabilität des Antriebs erheblich. Der Drehzahlregler berechnet den Nennstrom zum Ansteuern oder Beschleunigen des Antriebs anhand der Fehlerkurve. Bei niedriger Vorschubgeschwindigkeit hinkt der Vorschubantrieb dem Interpolationsfehler hinterher..
Bandbreite
Die Bandbreite wird durch die Steifigkeit der Kupplung zwischen Motor- und Geberwelle sowie deren Eigenfrequenz beeinflusst. Der hochauflösende Geber arbeitet innerhalb des spezifizierten Beschleunigungsbereichs. Dieser liegt üblicherweise zwischen 55 und 2000 Hz. Treten jedoch während des Betriebs oder der Installation Probleme auf, die zu einer Langzeitresonanz führen, kann dies die Codierungsleistung beeinträchtigen und sogar Schäden verursachen.
Die Eigenfrequenz variiert mit der Statorkopplung. Generell gilt: Je höher die Eigenfrequenz, desto besser die Performance. Entscheidend ist die perfekte Ausrichtung von Encoder- und Motorlager. Dies verlängert die Lebensdauer des Encoderlagers und gewährleistet optimale Eigenfrequenz- und Beschleunigungseigenschaften. Zudem beseitigt diese Konfiguration Einschränkungen der Ansteuerbandbreite.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass bei der Auswahl eines geeigneten magnetischen Drehgebers viele Faktoren berücksichtigt werden müssen. Obwohl die Positioniergenauigkeit dabei von großer Bedeutung ist, beeinflussen auch andere Eigenschaften die Leistung des Drehgebers..
