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MOTION CONTROL SYSTEMS
Motion Control Systems [1] werden in Maschinen eingesetzt, in denen Bewegungen durch elektrische Antriebstechnik ausgeführt werden. Die Steuerung ist eine SPS. (Speicherprogrammierbare Steuerung) Diese beinhaltet eigene Bibliotheken zur Steuerung von Bewegungen. Der wesentliche Unterschied zu anderen SPS gesteuerten Systemen besteht darin, dass die Antriebe ständig reversierende Drehzahlen mit unterschiedlichen Momenten abfahren.
Vorteile von Motion Control Systemen:
- durchgängige Kommunikation in der Maschine
- geringe Instandhaltungskosten
- Antriebe auf Position, Drehmoment und Drehzahl geregelt
Die Antriebe in Motion Control Anwendungen benötigen eine einfach zu regelnde Drehzahl-Drehmoment-Kurve und einen Rotorlagegeber [2–4].
Mit Hilfe des Rotorlagegebers können Positionen exakt angefahren werden, die durch die Bewegungskurve der Motion Control vorgegeben werden. Diese Kriterien erfüllten früher nur DC-Motoren. Heute sind diese ersetzt durch AC-Servomotoren. Solche elektronisch kommutierten DC-Motoren werden auch DC-Brushless-Motoren genannt.
AC-Servomotoren sind im Allgemeinen Permanentmagnet erregt. Dadurch sind die Motoren sehr kompakt und werden nur über deren glatte Oberfläche an der Umgebungsluft ohne Lüfter gekühlt.
Um die Maschinen-Produktivität weiter zu erhöhen (Trend: schneller und kleiner) wird in dynamischen Anwendungen zunehmend Direktantriebstechnik eingesetzt, damit das Spiel von mechanischen Übertragungsgliedern wie Getrieben eliminiert wird. Direktantriebe sind Torquemotoren oder elektrische Linearmotoren.
Die Motorregler (Motor Drives) erhalten über einen Feldbus die auszuführenden Anweisungen von der Maschinensteuerung (Motion Control System). Es handelt sich dabei um eine Speicher-Programmierbare Steuerung, welche viele Antriebe (bis ~ 100) gleichzeitig steuern kann. Einzelne Bewegungen der Achsen werden synchron zu allen anderen Achsen oder nur in bestimmten Betriebszuständen ausgeführt. Beispielsweise auf Anforderung einer Lichtschranke oder ähnlichen Sensoren.
In Anwendungen mit besonders vielen Achsen wird auch dezentrale Antriebstechnik eingesetzt. Dabei ist der Regler am Motorgehäuse oder im Motorgehäuse eingebaut.
Literatur
[1] Bewegungsregelung: Bewegungssteuerung-Motion Control. URL: https://de.wikipedia.org/wiki/Bewegungsregelung.
[2] Hendershot, J. R.; Miller, T. J. E.: Design of brushless permanent-magnet motors. Oxford 1994.
[3] Binder, A.: Elektrische Maschinen und Antriebe. Grundlagen, Betriebsverhalten. Berlin, Heidelberg 2012.
[4] Schulze, M.: Elektrische Servoantriebe. Baugruppen mechatronischer Systeme ; mit Beispielen mit Lösungen. München 2008.
Steuerungen und Regler
Motorregler
FLEXI PRO
Schnittstellen: CanOpen, EtherCat
Saftey Torque Off: STO Sil 2
Autotuning
230/400VAC
Motorregler
LITE PRO
48VDC
CanOpen
Stand alone mittels Phyton Skript
Bis 28 A = I cont (80A_peak)
Speicherprogrammierbare Steuerung
CORE PRO
8, 16 oder 64 Achse
CanOpen, Ethernet, EtherCAt
Intel Prozessoren
optional: Sercos-Feldbus
Dezentrale Antriebstechnik
Die dezentrale Antriebstechnik der Motor Power Company besteht aus Servomotoren mit integrierten Controllern. Diese integrierten Antriebe unterstützen die Modularisierung von Maschinen, um aus betriebsbereiten Einzel-Modulen eine große Maschine/Anlage vor Ort aufstellen zu können.
Daraus ergeben sich für den Maschinenbauer die Vorteile wesentlich verkürzter Montagezeiten beim Kunden und die Variation von Maschinenmodulen; je nach Anwendung. Weiterhin wird die dezentrale Antriebstechnik in Maschinen eingesetzt, in denen sehr viele Antriebe auf kleinem Raum verbaut sind (z. B. Abfüllmaschinen).
Die Standalone- Antriebe können ohne Steuerung in einfachen Anwendungen verwendet werden. Dabei kann die Spannungsversorgung direkt aus dem 230VAC Netz bezogen werden. Über mehrere digitale und analoge I/O’s (In- und Outputs) werden über eine interne Programmierung die verschiedenen Betriebszustände abgebildet.
Servomotor mit integrierten Controller
DUET
24/48VDC, 230VAC, 560VDC
CanOpen, EtherCat, Profibus
Feldbus über Daisy Chain
Bis 3,5kW @ 3000rpm
Rotierende Elektromotoren
Die Motor Power Company ist seit Ihrer Gründung 1989 Hersteller von Servomotoren. Anfangs noch in Gleichstrom-Technik jedoch schon wenig später haben wir bürstenlose Servomotoren entwickelt und produziert.
Jede Entwicklungsstufe haben wir mitgemacht so dass wir heute auf ein reiches Motor-Portfolio blicken können. Der Aufbau der Servomotoren hat dabei einige grundsätzliche Änderungen durchlaufen, die durch bessere Magnetmaterialen, Elektrobleche und gravierende Verbesserungen der Leistungshalbleiter in den Motorreglern möglich wurden.
Die Funktionsweise der Servomotoren hat sich seit ihrer industriellen Einführung nicht geändert. Nämlich die elektronische Kommutierung der Motorwicklungen mit variabler Frequenz und Spannung, damit das Drehmoment und die Drehzahl unabhängig voneinander regelbar sind. Jede Position wird über einen Rotorlagegeber realisiert, deren Entwicklung ebenso dynamisch erfolgte wie die der Servomotoren.
AC - Torquemotor
SKA DDR
2 bis 760Nm Nennmoment
Peakmoment bis 2400Nm
Hiperface, EnDat 2.2x Geber
Hohl-, Sackloch- und norm. Wellen
AC - Torquemotor
SKA RT
Große Hohlwelle
Sehr kompakt
Absolutwertgeber: 260T bis 1Mio. Inkremente
Hohe Lagerlasten
AC - Servomotor
TETRA & TETRA COMPACT
Tetra – 6 polig
Tetra Compact – 8 polig
Encoder, Resolver, Absolutwertgeber
Hiperface, EnDat 2.2x
AC - Servomotor
TETRA COMPACT E
SingleTurn Absolutwertgeber
Multiturn Absoluwertgeber
Mehrere Encoder
Sehr wirtschatlich im Bundle mit FPRO
DC - Motor | Bürstenbehafteter Gleichstrommotor
PENTA
45 – 1500 Watt
IP 54
12-180VDC
Tachogenerator oder Encoder
DC - Servomotor | Bürstenbehafteter Servo
ESA
0,32 Nm – 15 Nm
Geringes Momentenripple
12-180VDC
Viele Standard-Wicklungen
Linearmotoren
Elektrische Linearmotoren bieten gegenüber mechanischen Linearachsen mit Spindel- oder Riementrieb eine wesentlich höhere Dynamik bei kleinstem mechanischem Verschleiß. Die besondere Linearmotor Funktion liegt in der Positionsgenauigkeit. Diese ist nur vom Gebersystem und der Lebensdauer der Gleitlager abhängig. Elektrische Linearachsen werden in Anwendungen mit geringsten Zykluszeiten eingesetzt.
Linearmotor - Komponenten
SKA DDL
Elektrische Linearmotoren – Komponenten
Für den Einbau ins Maschinenbett
F_nenn: 40…2400 N / F_peak: …7200N
Eisenbehaftete Spulenkörper
Einbaufertige Linearachse
SKA Compact
Elektrische Linearachse mit Geber
Für den direkten Einbau
F_nenn: 275 u. 550 N / F_peak: …1650N
Staubgeschützter Magnetteil
Getriebemotoren
Die Schneckengetriebe der Motor Power Company werden wie unsere Planetengetriebe von uns selbst hergestellt. Diese können mit DC- oder mit unseren AC-Servos kombiniert werden. Unsere Getriebe werden fast ausschließlich direkt an unsere Motoren angebaut, um eine geringe axiale Länge des Antriebs zu gewährleisten. Sehr viele Getriebemotoren von uns finden in der Medizintechnik Anwendung.
Schneckengetriebe-Motor
ROK
Durchgehende Hohlwelle am Abtrieb
oder Sacklochwelle
oder zweifache Abtriebswelle
Fußversion
Planetengetriebe (Bsp. EPG79 an Duet AD)
EPG
Drei Gehäusegrößen
i=3….216
Kleinstes Getriebe in quadratischer Gehäuseform (40mm)
Wellendurchmesser am Abtrieb: 12, 14, 16, 19, 25 mm
Mit einem Klick auf die Buttons unter unseren Motion Control Systems Produkten gelangen Sie zu weiteren Informationen über unsere Antriebe.