Encoder Drehgeber optimieren Betrieb in Schleppschleifanlagen

Redakteur: Reinhard Kluger

Die auf Oberflächenbehandlung spezialisierte Walther Trowal GmbH & Co. KG setzt als Wegmesssystem auf Drehgeber, die über Ethernet-Modbus/TCP mit dem IPC kommunizieren. So lässt sich die Position einer Drehstation und der einzelnen Werkstückhalter eindeutig bestimmen. Der Nutzen in der Praxis: reibungsloser Betrieb und hohe Positioniergenauigkeit.

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Die eisernen Gesellen in Position zu bringen, kann in der Praxis manchmal etwas länger dauern. Bei den Schleppschleifanlagen der Walther Trowal GmbH & Co. KG bestücken autarke Knickarmroboter die vorhandenen Werkstückhalter automatisch. Dabei galt es, folgendes Problem zu lösen: Nach jedem Schleifvorgang heben die Roboter die Drehstationen wieder aus dem Arbeitsbehälter. Die Position der einzelnen Werkstückhalter ist jedoch jetzt anders als zu Beginn. Diese Zeitspanne wollte man bei Walther Trowal verkürzen. So entschied man sich, als Wegmesssystem einen Optocode-Drehgeber von POSITAL in die Anlage zu integrieren. Mit dem Encoder, der über Ethernet-Modbus/TCP mit dem IPC kommuniziert, lassen sich die Position der Drehstation und der einzelnen Werkstückhalter eindeutig bestimmen – diese Daten überträgt der IPC anschließend an die Robotersteuerung.

Schleppschleifen im Detail

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Die von der Walther Trowal GmbH & Co. KG entwickelte Schleppschleiftechnik ermöglicht es, die Oberflächen von empfindlichen Komponenten (z.B. Implantate, Turbinenschaufeln, Hartmetall- oder Sinterteile) effektiv und schonend zu behandeln. Pneumatisch lassen sich die einzelnen Teile an den Werkstückhaltern fixieren und – um ihre eigene Achse rotierend – durch ein Schleif- oder Polierkörperbett „schleppen“. Das Ergebnis: eine hohe Abtragungsleistung, zudem berühren sich die Werkstücke während der Bearbeitung nicht, sodass Beschädigungen weit gehend ausgeschlossen sind. Die Drehstation, an der die Werkstückhalter befestigt sind, bewegt ein robuster Getriebemotor, ein Hubspindelantrieb übernimmt das Heben und Senken der Station. Ein IPC von GE Fanuc kontrolliert und überwacht die gesamte Anlage.

Encoder als Wegweiser

Die absoluten Optocode-Drehgeber mit Ethernet-Modbus/TCP-Schnittstelle eignen sich besonders für Applikationen wie die Gebäude-, Prozess- und Laborautomation. Die Modbus-Drehgeber bieten den vollen Funktionsumfang der Ethernet-TCP/IP-Modelle von POSITAL. Sie geben neben Positions- und Geschwindigkeitswerten auch einen Zeitstempel aus, wobei die Positions- und Geschwindigkeitswerte sich nach Bedarf einzeln zuschalten lassen. Über einen robusten M12-Stecker kann man die Encoder direkt an einen PC, ein Netzwerk oder eine Modbus-Steuerung anschließen. Der Datenaustausch läuft mit Übertragungsgeschwindigkeiten bis 100 MBit/s über Modbus/TCP ab. Ein integrierter Webserver stellt HTML-Seiten mit eingebetteten Java-Applets bereit, sodass sich die Drehgeber mit jedem Standard-Browser über das Unternehmensnetzwerk oder via Internet parametrieren, auslesen und testen lassen. Per Teleservice kann der Betreiber sogar Firmware-Updates ausführen.

Wie alle Drehgeber der Baureihe Optocode nutzen auch die Modbus-Versionen zum Erfassen der Position ein optoelektronisches Abtastprinzip. Dieses basiert auf dem kombinierten Auswerten eines Graycode-Musters und zweier zusätzlicher Inkrementalspuren. Eine Singleturn-Sensorik mit einem hochintegrierten Opto-ASIC liefert eine Auflösung von 65.536 Schritten/Umdrehung (16 Bit); bis zu 16.384 Umdrehungen (14 Bit) lassen sich zusätzlich von der Multiturn-Ausführung erfassen. Eine Pufferbatterie ist dabei nicht erforderlich. Alle Modbus-Versionen sind als Hohl- und Vollwellenversion lieferbar und wegen der Schutzart IP 64/65 auch für raue industrielle Umgebungen ausgelegt.

Die 1931 gegründete Walther Trowal GmbH & Co. KG, Haan, fertigte anfangs Veredelungstrommeln zum Lackieren, Entgraten und Verfeinern von Massenteilen. Später legte das Unternehmen seinen Schwerpunkt auf die Gleitschleiftechnik. Auf diesem Gebiet kann das Unternehmen zahlreiche Innovationen vorweisen, so etwa den weltweit ersten Gleitschleifvibrator, der 1956 auf den Markt kam. Weitere Entwicklungen von Trowal sind u.a. die Formschleifkörper, der Rundvibrator mit integrierter Separiereinrichtung, das Fliehkraftschleifen sowie das Schleppschleifverfahren.

„Die Drehgeber von POSITAL haben sich für uns als optimale Lösung erwiesen. Sie gewährleisten nicht nur einen zuverlässigen Betrieb, sondern können bei Bedarf auch direkt an die Robotersteuerung angeschlossen werden. POSITAL bietet praktisch für jedes gängige Bussystem maßgeschneiderte Encoderlösungen – falls wir also für Anwender Sonderwünsche umsetzen, bei denen die Kommunikation zwischen IPC und Robotersteuerung schwer zu realisieren ist, stehen jederzeit passende Drehgeber zur Verfügung.“

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