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用海德汉解决方案提高精度和可靠性, 以坚固耐用的系统满足复杂应用要求

时间:2021-05-17 21:12:59来源:海德汉中国

导语:​高精尖的装备制造商在开发新产品时常常需要极致的技术性能。海德汉坚固耐用的全新解决方案为这些应用提供全面支持,满足大量不同应用和不同行业的要求。

        应用的要求越高,其解决方案可以越简单。看似不够合理,但实际上只要选择正确的合作伙伴,双方各展其长就能达此目标。开发的解决方案可以多种多样。例如,海德汉的全新位置测量系统解决方案有模块型产品(且可灵活地部署),其代表是海德汉ERP 1000,也有紧密集成的海德汉角度编码器模块。

  全新 ERP 1000 模块型角度编码器:高端应用的重新诠释

  海德汉在开发全新ERP 1000模块型角度编码器过程中, 不仅注重高精度和高可靠性测量,同时也注重可集成性,使开发的产品易于集成在客户的全套系统中。客户可从不同尺寸的圆光栅码盘的大量版本中选择适合其要求的产品。圆光栅码盘可为整圆版,也可为非整圆版,直径可为57mm、75 mm、109mm和151mm,几乎可满足客户的任何特别要求。其优点包括结构紧凑和重量轻。读数头长度仅26mm, 高度仅12.7mm和宽度仅6.8mm,质量仅5g。部分圆光栅码盘的高度不超过10.2mm,重量最轻的整圆版圆光栅码盘仅重57g。

        海德汉ERP 1000模块型角度编码器特别易于安装。这是非配对系统,其各版本产品都允许较大的安装公差和都提供易用的信号自动调试功能。可选众多版本的电缆和接头,轻松进行电气连接。因此,该模块型角度编码器易于灵活适配和将其集成到客户方的特定系统中。

  ERP 1000产品线的这些特点为高端应用中的角度测量创立新标杆,不仅拥有高灵活性,还拥有高精度和坚固耐用性。ERP 1000采用光学扫描原理并在角度编码器内率先应用海德汉HSP 1.0信号处理ASIC芯片,为用户提供以上优点。因此, 这些模块型角度编码器的精度可达±0.9角秒,而且同时保持极高的信号质量。细分误差仅±0.02角秒,RMS位置噪音仅0.002角秒。此外,这些性能参数同样适用于高达2600rpm转速的高动态性能应用。由此可见,ERP 1000模块型角度编码器特别适用于需要优异恒速控制或在静止期间需要极高位置稳定性的应用。

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全新 ERP 1000 模块型角度编码器:准确和可靠地测量并可灵活集成

  MRP 角度编码器模块:无需自备轴承

  海德汉MRP角度编码器是一个完整组件,拥有机床制造商要求的性能。该组件采用高分辨率的测量技术和可靠的高精度轴承。该系统解决方案为机床制造商提供两大特别优点:无需高成本地单独开发滚动轴承或气浮轴承,海德汉轴承能够承受偏心的摆动负载。计量系统制造商尤其能获益于高精度旋转轴的设计。

  

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紧密集成:MRP 角度编码器模块已测试并已达到要求的性能

(图示为 MRP 8000)。机床制造商无需自己开发轴承。

  

         该系列角度编码器模块的突出特点是,极高的测量精度和方向精度、极高的分辨率和极高的重复精度。同样需要注意的是,该角度编码器模块的启动扭矩极小,因此能平稳地运动。与大量分立部件不同,海德汉角度编码器模块是一个完整组件,全部部件都已调试并已测试达到要求的性能。因此,这些角度编码器模块拥有确定的工作性能并已通过测试,满足客户对技术参数的要求。该系统的机械接口简单,无需敏感的安装操作。因此,无需在各部件间繁琐地相互调试和在机床环境中调试,包括无需再次测试。

  原因是其轴承和编码器都由海德汉生产,已无缝集成各功能组件。与常规解决方案相比,部件数更少,因此连接点更少。可提高刚性和实现更紧凑的结构和更小的总高。该角度编码器模块的空心轴直径可为10mm、35mm和100mm。

  已根据高精度旋转轴的要求,特别调整了内置滚动轴承。主要优点包括:整个系统拥有极高的导向精度、高刚性、小启动扭矩和平稳的连续扭矩。为了评估轴承精度,海德汉特别开发了一套评估方法,用轴承的实际导向精度(也就是实际旋转轴与名义旋转轴之间的偏差)进行评估。可以确定全部精度, 包括径向导向精度、轴向导向精度和摆动量。与过去一样,有必要区分两类不同的误差,可重现误差和非可重现误差。

  在此方面,MRP角度编码器模块是取代气浮轴承用于旋转轴的理想选择。在大多数应用中,虽然气浮轴承的绝对导向精度无疑优于滚动轴承,但是海德汉角度编码器模块拥有与气浮轴承导向精度相当的重复精度。海德汉滚动轴承的刚性至少比相近规格的气浮轴承刚性高10倍。因此,如果旋转轴有负载, 那么海德汉滚动轴承实际能提供更高的精度。滚动轴承的另一个优点是,滚动轴承通常对冲击负载不敏感和不需要控制压缩空气气源,因此工作更可靠和更易于使用。

  

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决定角度编码器模块精度的关键:测量值和在精密轴承上的测量位置。

  带电机驱动的角度编码器模块:更高系统集成度

  集成极小齿槽扭矩的力矩电机是MRP系列角度编码器模块的新一代产品。由于其紧密集成,这款角度编码器模块拥有极高定位精度和测量能力,因此能拥有优异的平稳运动控制功能。无突变齿槽扭矩,也无径向力,因此,轴承的导向精度不受影响。将角度编码器模块与电机集成在一起,整个系统的结构非常紧凑,尺寸更小巧和刚性更高。毫无疑问,部件的高刚性能在变化的负载条件下确保高精度。

  驱动电机采用ETEL的无齿槽力矩电机。该电机拥有看似相互矛盾的性能,即大扭矩密度和小齿槽扭矩。原因是,该电机拥有独到的对称性结构设计,线圈自身固定。无需传统绕组所需的齿槽。因此,该电机没有齿槽扭矩,结合角度编码器模块显著提高运动平稳性。

  主要部件的巧妙布局显著减小噪音对测量和控制精度的影响。该结构设计还允许较小尺寸而较大空心轴。ETEL的AccurET是带驱动电机角度编码器模块的理想控制单元,提供优异的动态性能和位置稳定性。

  特别是,带电机的全新角度编码器模块已为计量应用进行了优化设计,满足其苛刻要求。在变化的环境温度下能达到极高分辨率和提供优异的重复精度,这是是关键的性能,而该应用不需要电机输出大扭矩。为满足个性化的要求,也可以根据客户要求进行量身定制。

  

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  海德汉角度编码器模块内置 ETEL 力矩电机:高精度的运动、导向和测量,小巧紧凑的一体化


标签: 编码器海德汉

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