Der Acuro AD37 unterscheidet sich schon rein äußerlich von vergleichbaren Encodern am Markt, denn er ist mit einer Bautiefe von nur 29mm einer der kompaktesten Multiturn-Absolutwertgeber seiner Klasse. Positionsdaten erfasst der Drehgeber dank des optischen Abtastprinzips mit einer Absolutgenauigkeit von ±36 Winkelsekunden sowie einer Wiederholgenauigkeit von ±10 Winkelsekunden und mit einer Auflösung von 20Bit im Singleturn- bzw. 12Bit im Multiturn-Betrieb. Die Messung der Winkelposition erfolgt durch das Abtasten einer präzisen Codescheibe mittels einer hochgenauen Optik. Hengstler hat den Acuro AD37 als getriebebasierten magnetischen Multiturn-Encoder konstruiert. Der Absolutwertgeber erfasst die Anzahl der Wellenumdrehungen selbst bei einer Unterbrechung der Stromversorgung und gibt nach deren Wiederherstellung den korrekten Wert an. Der Encoder muss also – anders als ein Inkrementalgeber – nach einem Stromausfall nicht erst auf eine Referenzposition fahren, um die aktuelle Position der Welle zu erfassen.
Temperaturfeste Kupplung für hohe Genauigkeit
Neben der kompakten Bauweise fällt noch eine weitere Besonderheit ins Auge: Die Vollwelle ist mit einer Countex-Kupplungsnabe ausgestattet. Die Countex-Kupplungen von KTR Systems sind spielfrei, drehsteif und können axial auf die Welle gesteckt werden. Ein markantes Merkmal der Kupplungen ist das Zwischenstück aus Polyetheretherketon (PEEK). Der thermoplastische Kunststoff sorgt selbst bei hohen Temperaturen von bis zu +160°C für eine nahezu gleichbleibende Drehfedersteifigkeit der Kupplung – diese ist die Voraussetzung für eine hochgenaue Erfassung der Wellenposition durch den Drehgeber. Die Countex-Kupplungsnabe verschafft dem AD37 aber noch einen anderen Vorteil im Vergleich zu üblichen Motor-Gebern: Während bei diesen eine direkte Verbindung zwischen Geber-Welle und Motorwelle besteht und sich die Wärme der Motorwelle direkt auf den Geber überträgt, sorgt das Peek-Zwischenstück der Kupplung für eine thermische Isolierung zwischen beiden Wellen. So können Maschinenbauer die sich ständig weiter entwickelnden dynamischen Möglichkeiten von Elektro-Antrieben voll ausnutzen, ohne dass dadurch die Genauigkeit des Drehgebers durch eine starke Wärmeentwicklung beeinträchtigt wird.
Ein-Kabel-Schnittstelle spart Bauraum
Der Acuro AD37 eignet sich für alle sicherheitskritischen 4-Draht-Applikationen bis SIL3 PLe Kategorie 3. Er besitzt eine elektrische RS-485-Schnittstelle, mittels derer alle Daten via Acuro link-Protokoll an die Steuerung übertragen werden. Acuro link wurde von Hengstler als Ein-Kabel-Lösung speziell für High-Performance-Motion-Control-Anwendungen entwickelt. Über die Schnittstelle können unterschiedlichste Daten zeitgleich über ein einziges Kabel gesendet werden. Dadurch sinken nicht nur die Gesamtsystemkosten deutlich – Maschinenbauer benötigen auch 50% weniger Leitungen und Stecker und sparen so wertvollen Bauraum.
Daten in Echtzeit senden
Die Positionsdaten des Acuro AD37 können ohne Qualitätsverlust über eine Distanz von bis zu 100m übertragen werden. Das Acuro link-Protokoll ermöglicht eine Übertragungsrate von 10MBaud sowie die vollständige Übermittlung von Informationen innerhalb eines einzigen Zyklus mit bis zu 32kHz Reglertakt. Auf diese Weise lassen sich Daten quasi in Echtzeit übertragen. Auch bemerkenswert ist die hohe Signalgüte des Gebers, die eine ´glattere´ Regelung als bei vergleichbaren Encodern erlaubt. Dadurch können Servomotoren mit dem Absolutwertgeber energieeffizient betrieben werden. Neben der Echtzeit-Datenübertragung bietet das Acuro link-Protokoll noch einen weiteren Vorteil: Da die Schnittstelle SIL3-zertifiziert ist, brauchen sich Software- und Hardware-Designer nicht mehr um die Sicherheitsanforderungen zwischen Drehgeber und Safety-Modul zu kümmern. Alle weiteren Maschinenkomponenten müssen nicht zwingend funktional sicher sein – so sparen sich Konstrukteure viel Arbeit.