Kontinuierliche Auto-Kalibration von sin/cos-Encodern

• Reduktion von Fahrlärm
• Bessere Absolut-Genauigkeit
• Höhere Achs-Steifigkeit
• Temperaturkompensation

Jeder kennt das Problem: Das Ausrichten von Encodern von Linearachsen ist sehr diffizil. Oft gelingt es nicht, die Ausrichtung über den ganzen Fahrbereich gut hinzubekommen. Hat man dann schliesslich einen brauchbaren Kompromiss, können Temperatur-Effekte, Erschütterungen durch Transport oder Alterung die Arbeit wieder teilweise zunichte machen. Eine aufwändige Nach-Justage ist erforderlich.

Triamec löst dieses Problem äusserst elegant mit einem kontinuierlich im Servo-Drive ablaufenden Algorithmus, der Ellipsenfehler eines nicht perfekt ausgerichteten sin/cos-Encoders vollautomatisch eliminiert – ohne eine Interaktion des Anwenders, auch das bisher einmalige Kalibrieren fällt weg.

Die Auto-Kalibration kompensiert alle fünf Parameter des Ellipsenfehlers (Fehler erster Ordnung): zwei Offsets, zwei Amplituden sowie eine Phase, bzw. den Winkel zwischen dem Sinus- und Cosinus-Signal. Dies geschieht im FPGA des Servo-Drives kontinuierlich im 100kHz Takt. Das Ergebnis ist ein über den ganzen Fahrbereich nahezu perfektes Encoder-Signal, das sich gleich mehrfach positiv auswirkt:

• Verbesserte absolute Genauigkeit der Position und damit der Maschinen-Präzision
• Reduziert akustischen Lärm beim Fahren
• Erlaubt eine deutliche Erhöhung der Regler-Dämpfung ("D"-Anteil)
• Mechanische Ausdehnung der Encoder-Montage infolge Temperatur-Schwankungen wird kompensiert. Ebenso werden damit Drift-Fehler in der Auswerte-Elektronik korrigiert.

Die Robustheit der Auto-Kalibration ist einerseits durch kontinuierliche Filterung der berechneten Kalibrationsdaten und andererseits durch zahlreiche sehr erfolgreiche Einsätze auf Kundenmaschinen erwiesen.