Was ist ein Nockenschaltwerk?
Ein Nockenschaltwerk (englisch: cam positioner) ist eine Maschine, die die Funktion einer mechanischen Nocke elektrisch umsetzt.
Eine Kurvenscheibe ist ein mechanisches Element mit einer Struktur zur Änderung der Bewegungsrichtung, z. B. von einer Drehbewegung zu einer linearen Bewegung.
Mechanische Nocken, wie sie z. B. in Fertigungsanlagen verwendet werden, haben eine physikalische Struktur, die als Reaktion auf den Drehwinkel eine bestimmte Aktion bewirkt.
Ein Nockenschaltwerk hingegen ist ein elektronisches Gerät, das Eingaben von einem Resolver, einem Absolutwertgeber oder einem anderen Gerät erhält, das den Drehwinkel erfasst und ein bestimmtes Signal ausgibt.
Anwendungen für Nockenschaltwerke
Nockenschaltwerke werden hauptsächlich für die Steuerung von Industriemaschinen eingesetzt.
Nockenschaltwerke verfügen über mehrere Nockenbänke, von denen jede mit einem EIN/AUS-Signal für den Nockenausgang in Abhängigkeit vom Winkel programmiert ist. Wenn das Betriebssignal des Nockenschaltwerks eingeschaltet wird, gibt es als Reaktion auf das Eingangssignal des Winkeldetektors ein Signal entsprechend dem Programm aus, mit dem es programmiert wurde.
In Produktionsbetrieben wird dieses System zur Steuerung von Geräten mit unterschiedlichen Funktionen in Abhängigkeit vom Winkel auf einer Rotationslinie eingesetzt.
Sie werden z. B. zur Automatisierung von Vorgängen eingesetzt, die mehrere Prozesse umfassen, wie z. B. Beutelfüll- und Einschlagmaschinen.
Funktionsweise der Nockenschaltwerke
Nockenschaltwerke wurden als Ersatz für mechanische Kurvenscheiben entwickelt.
Mehrere Steuerungen müssen mit dem Drehwinkel, der den physikalischen Zustand des Zielgeräts darstellt, als Eingangssignal realisiert werden.
Zu diesem Zweck besteht das Nockenschaltwerk aus zwei Eingängen und einem mehrkanaligen Ausgang.
Einer der Eingänge ist ein Steuersignal, z. B. zum Starten des Nockenschaltwerks oder zur Angabe des Ursprungs. Der andere ist ein Signal von einem Detektor, der den Drehwinkel erfasst.
Der Detektor, ein Resolver, besteht aus zwei orthogonalen festen Wicklungen und einer rotierenden Wicklung. Die festen Wicklungen führen Ströme unterschiedlicher Phasen, und durch die Untersuchung der Phase der Spannung in den rotierenden Wicklungen, die durch diese Ströme induziert wird, wird der Drehwinkel berechnet.
Ein weiterer Detektor, der Absolutwertgeber, verwendet einen Lichtempfangssensor und einen Magnetsensor, um den Drehwinkel des Antriebs zu ermitteln. Die beiden Eingangssignale werden von den Nockenschaltwerken verarbeitet und für jede Nockenbank auf einen Kanal ausgegeben, auf dem das EIN/AUS-Programm aufgezeichnet wird.
Die Ausgangssignale werden in den Ausgabemonitor und das Steuergerät des jeweiligen Gerätes eingespeist.