antriebstechnik 6/2023

SPECIAL: AUTOMATION UND

SPECIAL: AUTOMATION UND ROBOTIK Diagramm 1 Diagramm 2 Diagramm 3 Wellgetriebe RT1 mit externem Sensor: instabiles Verhalten mit großen Beschleunigungsspitzen RT1 mit externem Sensor und angepassten Regelparametern: Positionierzeit 1,2979 s RT1 mit internem Sensor: Positionierzeit 0,99241 s Das Sensorelement bietet eine Genauigkeit von < 0,5 % (Fullscale), was im Vergleich zu Sensormodulen am Cobot-Markt ein hervorragender Wert ist. Da die Sensorik fest im RT1-Präzisionswellgetriebe integriert ist, addieren sich weitere Einflüsse wie die mechanische Hysterese und Temperatur, die schließlich zu einer Systemgenauigkeit „Sensor+Getriebe“ von < 1,5 % (Fullscale des wiederholbaren Peak torque des Präzisionswellgetriebe) führen. Diese Unterscheidung gilt es bei einem Vergleich mit externen Drehmomentsensoren am Markt, die ja als Einheit funktionsfähig sind, zu beachten. ZUSAMMENFASSUNG Kurze Positionierzeiten bzw. kurze Taktzeiten machen eine besonders steife Cobotstruktur erforderlich. Die von Schaeffler in die Präzisionswellgetriebe integrierten Drehmomentsensoren beeinflussen die mechanische Struktur von Cobots nicht – die Torsionssteifigkeit der Drehachsen bleibt im Vergleich zu externen Sensoren zu 100 % erhalten. Als weiteren Baustein der Gesamtlösung entwickelte Schaeffler für die Präzisionswellgetriebe-Baureihen RT1 das zweireihige Schrägnadellager XZU. Es erhöht die Steifigkeit der Cobotstruktur quer zu den Drehachsen. Werden XZU-Lager anstatt der üblichen Kreuzrollenlager in jedem Gelenk eines Cobot vorgesehen, kann eine Reduzierung der Positionierzeit um bis zu 50 % erreicht werden. Das Ergebnis: Mit RT1-T-Präzisionswellgetrieben lässt sich das Geschwindigkeits- resp. Beschleunigungsniveau von Cobots anheben, ohne lange Einschwingzeiten und große Amplituden in Kauf nehmen zu müssen. Schaeffler eröffnet damit der Branche einen Weg für den wirtschaftlichen Einsatz von Cobots im autarken Einsatz in dynamischen Anwendungen. Bilder: Schaeffler www.schaeffler.com DIE IDEE „Unser Lösungsansatz besteht darin, für die Messung der Drehmomente kein zusätzliches elastisches Element, sondern ein vorhandenes Bauteil des Antriebsstrangs im Gelenk zu nutzen. Damit wird keine weitere Elastizität in die Cobotsstruktur eingebracht und die Steifigkeit der Cobots bleibt auch mit Sensorik zu 100 % erhalten.“ Ralf Moseberg, Leiter Geschäftsbereich Industrial Automation, Schaeffler 28 antriebstechnik 2023/06 www.antriebstechnik.de

MARKTPLATZ SERVOVERSTÄRKER FÜR DYNAMISCHE POSITIONIERAUFGABEN Mit dem 415D verstärkt JAT die Ecovario-Familie seit 2023 um ein weiteres Mitglied: Eine kompakte Lösung mit hoher Konnektivität, die für den Betrieb von zwei Achsen entwickelt wurde. Anwendung findet der neue Servoverstärker dank zahlreicher Schnittstellen in einem großen Spektrum hochdynamischer und hochpräziser Positionieraufgaben. Damit passt er in eine Vielzahl unterschiedlichster Anwendungsbereiche, wie Markieren und Beschriften, Inspektion, Lasertechnik und Schneiden sowie Pick-and-place. Der neue Servoverstärker ist für den Betrieb von zwei Achsen und die Ansteuerung 3-phasiger bürstenloser Synchronservomotoren konzipiert. Er überzeugt nicht nur durch seine kompakte Bauart, sondern ermöglicht mit seinem einphasigen 230 V Netzschluss auch den Betrieb ohne Netzteil. Der 415D bewegt sich im Leistungsbereich bis 4 kW und positioniert sich damit im Mittelfeld der Ecovario-Familie zwischen dem 114D mit 1,4 kW und dem 616D mit 10 kW. Neben der Einsparung von Zeit und Kosten beim Anwender werden die Servoverstärker von JAT vor allem hinsichtlich hoher Variabilität entwickelt. Das spiegelt sich beim 415D nicht zuletzt bei den Encodern wider. Er unterstützt inkrementelle, absolute (BiSS, Hiperface) und SinCos-Messsysteme. Die gleichzeitige Nutzung mehrerer Encoder ist auch möglich. Ebenso auf vielseitige Einsatzfähigkeit ausgelegt sind die verfügbaren Bussysteme wie EtherCAT, Profinet, CANopen, Profibus und Ethernet. www.jat-gmbh.de DREHGEBER-KIT FÜR DURCHGEHENDE HOHLWELLEN Positionieraufgaben einfacher realisieren: Die PWB encoders GmbH aus Eisenach stellt einen optischen 18 Bit-Geber vor. Das einbaufertige Drehgeber-Kit ABG 26 eignet sich für die Montage an durchgehenden Hohlwellen. Der Singleturn- Absolutwertgeber empfiehlt sich vor allem für den Einsatz in Motor-Feedback-Systemen und Mehrachsanwendungen, bei denen die Hohlwellen zur Durchführung funktioneller Komponenten dienen oder zusätzliche Anbauteile aufnehmen müssen. Typische Anwendungsbeispiele sind kabelführende Hohlwellen großer Torquemotoren oder rotierende Rundschalt- und Drehtische. Bei dem Kit handelt es sich um ein lagerloses Absolutwertgeber-System mit optischer Abtastung, runden Codescheiben und Montageflanschen für den Anbau an Hohlwellen mit Innendurchmessern von 10 mm, 30 mm oder 100 mm. Als Singleturn-Lösung mit wählbaren Auflösungen von 13 bis 18 Bit und relativen Winkelgenauigkeiten von bis zu 0,01 mm deckt es ein breites Anwendungsspektrum in der Antriebs- und Messtechnik ab. Als Schnittstellen stehen BiSS, SSI und SPI zur Verfügung, sodass das Drehgeber-Kit flexibel in verschiedenen Systemen eingesetzt werden kann. www.pwb-encoders.com SINGLE PAIR ETHERNET-SWITCHES Moderne Sensoren und Feldgeräte direkt in das Ethernet-Netzwerk integrieren: Die FL Switch 2303-8SP1 sind die ersten Switches von Phoenix Contact, die moderne Sensoren und Endgeräte mit Single Pair Ethernet-Schnittstelle anbinden. Die Managed Switches unterstützen auf acht Ports Single Pair Ethernet (SPE) mit dem 10Base-T1L-Standard, der universell einsatzbar ist und Distanzen bis 1.000 m erlaubt. Angebundene Geräte werden vom Switch optional über das Zweidrahtkabel mit dem PoDL-Standard (Power over Data Line) und der 24 V DC Power Class 11 versorgt. Sensoren lassen sich so installationsfreundlich direkt und ohne Gateways in das Ethernet-Netzwerk integrieren. Für die Anbindung des überlagerten Netzwerks in Stern-, Ring- und Linientopologien stehen drei klassische Ethernet-Ports mit 100/1000 MBit/s zur Verfügung. Die Managed Switches sind besonders für Automatisierungsprotokolle wie Profinet geeignet und unterstützen Netzwerkredundanz sowie relevante Security Features. www.phoenixcontact.com