Die geringe Stellfläche der MicroE-Drehgeber ermöglicht es dem Kunden, zwei Drehgeber in die Gelenke des Roboterarms zu integrieren und die Position an zwei verschiedenen Stellen am Gelenk zu messen und zu mitteln, um eine hochgenaue Positionsmessung zu ermöglichen.

Die Herausforderung

Der Kunde benötigt eine präzise Drehachsen-Steuerung im niedrigsten Profilformfaktor für mehrere nacheinander angeordnete Roboterarmgelenke. Zu den wichtigsten zusätzlichen Anforderungen gehörten minimale Bewegungen beim Anfahren, um die absolute Position zu melden, und möglichst wenig Signalverkabelung, um die Gesamtarmgröße so klein wie möglich halten.

Die Lösung

MicroE hat eine Reihe kundenspezifischer PCB-basierter Drehgebermodule mit FPGA-Steuerung und BiSS-Kommunikationsschnittstellen entwickelt, die jeweils über zwei Standard-Leseköpfe ChipEncoder™ und einen rotierenden Gittertisch Micro Motion Absolute™ (MMA) verfügen. Die MMA-Gittertechnologie verwendet eine standardmäßige inkrementelle Zählspur mit einer Teilung von 40 Mikron, gekoppelt mit einer Referenzspur, bei der jeder Index einen eindeutigen Abstand aufweist. Bei einer kleinen Bewegung beim Start werden mehrere Indexmarken erkannt und der gemessene Abstand mit einer Zuordnungstabelle in der Firmware verglichen, um die absolute Position zu bestimmen.

Der Vorteil

Die Leistung der beiden Drehgeber wird gemittelt, um die Rotationsgenauigkeit zu verbessern, und die absolute Position wird beim Start mit minimaler axialer Rotation bestimmt. Das serielle Kommunikationsprotokoll BiSS ermöglicht es, jedes nachfolgende Robotergelenk in einer Daisy-Chain-Anordnung zu verbinden, anstatt für jede Achse eigene Buskabel zu verwenden, was zusammen mit der geringen Größe des ChipEncoders dazu beiträgt, die Gesamtgröße der einzelnen Verbindungen zu reduzieren. Die schnelle serielle Kommunikation (32 MHz Takt, 1 µsec Aktualisierungsrate) gewährleistet eine hohe Reaktionsfähigkeit des Roboters auf die Befehle des Bedieners.

Technische Daten

Leiterplattendurchmesser20 mm
Skalendurchmesser15 mm
Gesamthöhe des Moduls13,8 mm
Serielle SchnittstelleBiSS C
Taktrate32 MHz
Aktualisierungsintervall der Position1 µsec
Auflösungsoptionen85.280 CPR (15,2 arcsec; 73,7 µrad)
Anzahl der Kabeladern5 verdrillte Paare, 32 AWG
Roboterarmgelenk
Benutzerdefinierte Chip-Encoder-Anwendung
MMA-Gitter