Definition und Funktionsweise:
Ein elektronisches Getriebe ist eine Funktion in modernen Motion-Control-Systemen, die die Bewegung einer oder mehrerer Slave-Achsen proportional zur Bewegung einer Master-Achse synchronisiert. Es ersetzt ein starres mechanisches Getriebe durch eine flexible, softwarebasierte Lösung.
Anstatt physischer Zahnräder oder Riemen wird ein software-konfigurierbares Übersetzungsverhältnis definiert. Wenn sich die Master-Achse (z.B. ein Hauptantrieb, ein virtueller Master) um einen bestimmten Winkel oder Weg bewegt, berechnet das elektronische Getriebe die entsprechende proportionale Bewegung für die Slave-Achse. Die Servoantriebe der Slave-Achsen folgen dann dieser berechneten Sollposition.
Vorteile gegenüber mechanischen Getrieben:
- Hohe Flexibilität: Das Übersetzungsverhältnis kann jederzeit per Software geändert werden, ohne mechanischen Umbau. Ideal für Formatwechsel, Produktvarianten oder Prozessoptimierungen.
- Kein Verschleiß: Keine mechanische Reibung oder Abnutzung.
- Platzersparnis: Benötigt keinen physischen Bauraum für ein Getriebe.
- Fehlerreduzierung: Weniger mechanische Komponenten bedeuten weniger Fehlerquellen.
- Präzision und Dynamik: Ermöglicht hochpräzise und dynamische Synchronisation auch bei hohen Geschwindigkeiten.
- Regelgüte: Kompensation von mechanischem Spiel oder Nichtlinearitäten.
Anwendungsbereiche in der Automatisierung:
Elektronische Getriebe sind unverzichtbar in Maschinen, die eine präzise Synchronisation von Bewegungen erfordern:
- Verpackungsmaschinen: Für die synchrone Bewegung von Transportbändern, Schneidwerken und Greifern.
- Druckmaschinen: Für die genaue Registerhaltung von Druckzylindern.
- Textilmaschinen: Für das Wickeln und Spulen.
- Montageautomaten: Für die koordinierte Zuführung und Bearbeitung von Bauteilen.
- Folienmaschinen: Für den synchronen Transport von Materialbahnen.
- Materialhandhabung: Für die koordinierte Bewegung von mehreren Förderachsen.
Zusammen mit elektronischen Kurvenscheiben sind elektronische Getriebe zentrale Bausteine moderner Motion-Control-Systeme und ermöglichen die Realisierung hochperformanter, flexibler und adaptiver Maschinenkonzepte in der Industrie 4.0.
→ Siehe auch: Motion Control, Servomotor, Elektronische Kurvenscheibe, Synchronisation, Frequenzumrichter, Getriebe
