antriebstechnik 7/2017

STEUERN UND AUTOMATISIEREN
Fehler vermeiden –
Qualität steigern
Positionsfehlerkorrektur in linearen Antriebssystemen
steigert Leistungsfähigkeit
Mit den stetigen Fortschritten in
der Servotechnologie erwarten
Anwender, dass ihre
servogeregelten Maschinen auf
einem immer höheren
Leistungsniveau arbeiten.
Ein Leistungsmerkmal ist die
Positionsgenauigkeit von
Maschinen. Je höher die
Positionsgenauigkeit ist, umso
höher ist die Qualität der
gefertigten Teile und Produkte.
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Dmitry Rozavsky ist Produktmanager
bei Servotronix Motion Control in
Petach Tikva, Israel
Servotronix hat insbesondere für lineare
Antriebssysteme eine Reihe von Methoden
entwickelt, um Positionsfehler zu beheben
und die Leistungsfähigkeit von Maschinen
zu optimieren. Die Genauigkeit
von Systemen kann im Betrieb durch eine
Vielzahl von Bedingungen oder Faktoren
beeinträchtigt werden und somit zu einer
inakzeptablen Performance führen.
Beispiele inakzeptabler
Performance
Geber: Mechanische, elektronische oder
optische Imperfektionen innerhalb des Gebers,
die bei der Herstellung des Geräts eingestreut
wurden, können zu Positionsfehlern
führen. Umgebungsbedingungen, elektrische
Störeinflüsse und sonstige externe
Faktoren können das Gebersignal ebenfalls
beeinträchtigen. Last: Eine ungenaue Positionierung
kann auf sich biegende Komponenten
im mechanischen System zurückgeführt
werden. Orthogonalität: Um bei
Kreuztischen eine präzise Positionierung
zu erreichen, müssen die Verfahrwege auf
der x- und y-Achse genau rechtwinklig (orthogonal)
zueinander sein. Wenn die beiden
Verfahrwege nicht orthogonal zueinander
sind, entsteht beim Verfahren entlang
der y-Achse ein Positionsfehler in x-Richtung
und umgekehrt. Spiel: Das Spiel ist
eine Funktion des Abstands zwischen ineinandergreifenden
Zähnen in einem Getriebe.
Gewöhnliches Spiel ermöglicht das
Ineinandergreifen der Zahnräder ohne zu
verklemmen und bietet den erforderlichen
Raum für die Schmierung. Übermäßiges
Spiel, das z. B. auftreten kann, wenn eine
Leitspindelmutter oft die Richtung wechselt,
führt zu Positionsfehlern. Hysterese: Bei
Hysteresefehlern handelt es sich um Abweichungen
zwischen der Ist-Position und der
Soll-Position, die durch inkonsistente Antworten
des Systems auf ansteigende und
abfallende Eingangssignale entstehen.
Um die jeweils effektivste Methode zur
Korrektur von Positionsfehlern anwenden
zu können, muss zunächst bestimmt werden,
ob die Fehler reproduzierbar sind.
Wenn die Abweichung von der Soll-Position
messbar und reproduzierbar ist, können im
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