LynxDrive Harmonic Drive AC Servoantriebe LynxDrive Harmonic Drive AC Servo Actuator

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1 LynxDrive Harmonic Drive AC Servoantriebe LynxDrive Harmonic Drive AC Servo Actuator

2 Inhalt Content Das Unternehmen The Company Produktbeschreibung Product Description Bestellbezeichnungen / Technische Daten Ordering Code / Technical Data 5 Leistungsdaten / Rating Table 7 Leistungscharakteristik / Performance Characteristics 12 Abmessungen / Dimensions Getriebeeigenschaften Gear Performance Capabilities 13 Genauigkeit / Accuracy 13 Torsionssteifigkeit / Torsional Stiffness Abtriebslager Output Bearing 14 Technische Daten / Technical Data 14 Toleranzen des Abtriebslagers / Output Bearing Tolerances Motorfeedback-Systeme für LynxDrive Motor Feedback Systems for LynxDrive 15 Inkrementeller Sinus/Cosinus Encoder Incremental Sine/Cosine Encoder 15 Multiturn Absolut Encoder / Multiturn Absolute Encoder 16 Resolver / Resolver 17 Elektrische Anschlüsse / Electrical Connections SIMODRIVE Systemkonfigurationen SIMODRIVE System Configuration 2

3 Das Unternehmen The Company Im Jahr 197 wurde in Langen bei Frankfurt/Main die Harmonic Drive System GmbH gegründet. Die Expansion des Unternehmens führte 1988 zur Verlegung des Firmensitzes nach Limburg/ Lahn. Umfangreiche Investitionen in Gebäude, modernste CNC- Maschinen und Personal folgten. Die Produktion kundenspezifischer Antriebssysteme begann konnten weitere erhebliche Investitionen für den Ausbau der Getriebefertigung vorgenommen werden. Im Jahr 2 wurde aus der Harmonic Drive Antriebstechnik GmbH die Harmonic Drive AG. Im November 26 erfolgte der Umzug in den Neubau eines 24 qm großen Entwicklungszentrums. Damit wurden beste Voraussetzungen für die Verstärkung der Entwicklungsaktivitäten geschaffen. Das einzigartige Funktionsprinzip der Harmonic Drive Getriebe eröffnet uns, selbst nach langjähriger Erfahrung, noch immer umfangreiche Anwendungsmöglichkeiten in den verschiedensten Bereichen der Technik. In unseren Getrieben und Antrieben steckt die Erfahrung, die wir bei der Fertigung und dem Einsatz von Millionen von Präzisionsgetrieben im Laufe vieler Jahre gewonnen haben. Heute bieten wir ein breit gefächertes Angebot hochwertiger Produkte: Getriebeeinbausätze, Units, Getriebeboxen, Planetengetriebe, Servoantriebe und Sonderantriebe nach Kundenspezifikation. Harmonic Drive so spricht man Präzision Harmonic Drive System GmbH was established in 197 in Langen, near to Frankfurt/Main. The continuous expansion of the company led to the transfer of the headquarters to Limburg/Lahn in Major investments in facilities, modern CNC machine tools and personnel followed. The development and production of customized drive solutions began. In 1998 further significant investments provided the basis for the production of gear components. In 2 Harmonic Drive Antriebstechnik GmbH changed from a limited company to a joint stock company under the name Harmonic Drive AG. In November 26 the new Design and Technology Development Centre was opened at Harmonic Drive AG. With these measures in place, the stage is set for further technological enhancements in the design and development of precision gears and actuators. The unique Harmonic Drive operating principle continues to open up new applications in all areas of modern mechanical engineering. Our current product range reflects the application and production experience of more than 3 years with millions of precision gears in the field. Today, Harmonic Drive AG offers a complete range of products for demanding applications: component sets, units, gearboxes, planetary gears, servo actuators and customer specific solutions. Harmonic Drive another word for precision 3

4 Produktbeschreibung Product Description Basierend auf den bewährten Harmonic Drive Präzisionsgetrieben mit integrierter Abtriebslagerung in Verbindung mit einem neu entwickelten, hochdynamischen Harmonic Drive Servomotor bieten die kompakten LynxDrive Servoantriebe ein Höchstmaß an Präzision und Dynamik. Die Verfügbarkeit aller gängigen Gebersysteme sowie die Verwendung einer eigens entwickelten, hochkompakten Einzelpolwicklung erfüllen den Marktanspruch auf höchste Flexibilität im Hinblick auf die einsetzbare Steuerung. Für Anwendungen mit der Forderung nach höchster Präzision des Bewegungsablaufes oder absoluter Positionserfassung stehen unterschiedliche, hochauflösende und absolut messende Geber, zum Beispiel mit HIPERFACE oder EnDat Schnittstelle, zur Verfügung. Darüber hinaus steht Ihnen mit dem Servoregler YukonDrive aus dem Hause Harmonic Drive AG ein kompaktes, universelles Regelgerät mit modernen Kommunikationsschnittstellen zur einfachen Einbindung in Ihr Steuerungskonzept zur Verfügung. Vorteile Kompaktes Design Exzellente Positioniergenauigkeit Kippsteife Abtriebslagerung Spielfreies Harmonic Drive Getriebe Hohe Leistungsdichte Neuentwickelter Synchronmotor mit Einzelzahnwicklung Variable Geberkonfiguration - Sinus/Cosinus - EnDat HIPERFACE - Resolver Based on the well-proven Harmonic Drive precision gears with integrated output bearing in conjunction with a newly developed, highly dynamic Harmonic Drive servo motor, the compact LynxDrive servo actuators offers maximum precision and dynamics. The availability of all standard encoder systems and the use of a specially developed, high density single pole winding meet the market demand for the highest flexibility in terms of the applicable control. For applications with demands for highest precision of the movement sequence or absolute position detection, high resolution and absolute feedback devices, for example with HIPERFACE or En- Dat interface are available. In addition, with the servo controller YukonDrive from the house of Harmonic Drive AG, a compact, universal servo drive with modern communication interfaces for easy integration into your control concept is available. Advantages Compact design Excellent positioning accuracy High moment stiffness of the output bearing Backlash free Harmonic Drive gear High power density New developed syncronous motor with single tooth winding Variable feedback configuration - Sine/Cosine - EnDat HIPERFACE - Resolver 4

5 Bestellbezeichnungen / Technische Daten Ordering Code / Technical Data Baureihe Series LynxDrive Baugröße Size Version Version ) 4 2) C Untersetzung Ratio Motorwicklung Motor winding A O Steckverbinderausführung Connector type H L Typ Type C M R Geber Feedback device Auflösung Resolution C D E F G K O Protokoll Protocol E H O Option 1 B Sonderausführung Special design Nach Kundenspezifikation According to customer requirements Bestellbezeichnung Ordering Code LynxDrive 2 C 1 A O H M C E B SP Untersetzung 3 nur für Baugröße 2 und 32 verfügbar 2) In Vorbereitung Ratio 3 only available for size 2 and 32 2) In preparation Motorwicklung Motor winding Steckverbinderausführung Connector type Geber Feedback device Zwischenkreisspannung Main DC bus voltage AC-Spannungskonstante AC voltage constant Typ Type Motor Motor Geber Feedback Typ Type Auflösung Resolution Protokoll Protocol [VDC] [Vrms/1 rpm] A: 4 O - 28 Bestellbezeichnung Ordering Code A O Weitere Ausführungen auf Anfrage Other versions on request ROO MGH MEE CEO MKE H 6 pol. 12 pol. 17 pol. L 8 pol. C M R Inkremental Incremental Multiturn absolut Multiturn absolute Resolver Resolver C D E F G K O E EnDat 2.2 H O HIPERFACE Ohne / None Leistungsdaten Rating Table Tabelle / Table 5.1 Tabelle / Table 5.2 Erregung Permanentmagneterregter Synchronmotor mit Einzelzahnwicklung Isolationsklasse F (EN634- Isolationswiderstand 1 MΩ bei 5 VDC Isolationsspannung 25 VAC (1 s) Schmierung Harmonic Drive Fett Flexolub A1 Schutzart IP 65 (EN634-5) Umgebungstemperatur Betrieb: C bis +4 C Lagerung: -2 C bis +6 C Relative Luftfeuchte 2% bis 8% ohne Kondensation Vibrationsbeständigkeit 1Hz bis 5 Hz, max. 5 g DIN IEC 68 Teil 2-6 Schockfestigkeit 3 g, 18 ms DIN IEC 68 Teil 2-27 Temperatursensor KTY PTC 116-K C Excitation Permanent magnet sychronuous motor with single tooth winding Insulation class F (EN634- Insulation resistance 1 MΩ bei 5 VDC Insulation voltage 25 VAC (1 s) Lubrication Harmonic Drive Flexolub A1 Grease Protection class IP 65 (EN634-5) Ambient temperature Operation: C up to +4 C Storage: -2 C up to +6 C Relative humidity 2% up to 8% without condensation Vibration resistance 1Hz to 5 Hz, max. 5 g DIN IEC 68 part 2-6 Shock resistance 3 g, 18 ms DIN IEC 68 part 2-27 Temperature sensor KTY PTC 116-K C Bemerkung: Wenn nicht anders gekennzeichnet, beziehen sich die angegebenen Werte in den Tabellen auf eine Übertemperatur der Wicklung von 1 K bei einer Umgebungstemperatur von 4 C. Die Werte in den folgenden Tabellen gelten für Antriebe, die auf einer Aluminiumgrundplatte mit folgenden Abmessungen montiert sind: LynxDrive-2C 25 x 25 x 12 [mm] LynxDrive-32C 35 x 35 x 18 [mm] LynxDrive-4C 4 x 4 x 2 [mm] Vorläufige technische Daten Please note: If not otherwise mentioned, the indicated values given in the tables refer to a temperature rise of the winding of 1 K at an ambient temperature of 4 C. All values given in the following tables refer to actuators mounted on an aluminium plate with the following dimensions: LynxDrive-2C 25 x 25 x 12 [mm] LynxDrive-32C 35 x 35 x 18 [mm] LynxDrive-4C 4 x 4 x 2 [mm] Preliminary technical data 5

6 Technische Daten Technical Data Tabelle / Table 6.1 Antrieb / Actuator LynxDrive-2C Untersetzung / Ratio Maximales Drehmoment Maximum output torque Nm Maximale Drehzahl Maximum output speed min -1 / rpm Maximale Drehzahl mit HIPERFACE-Encoder Maximum speed with HIPERFACE-Encoder min -1 / rpm Stillstandsdrehmoment Continuous stall torque Nm 16, 27, 44,7 49, 49, 49, Maximalstrom Maximum current Arms 2,75 3,4 2,7 2,4 2,2 1,75 Stillstandsstrom Continuous stall current Arms 1,6 1,6 1,6 1,4 1,2,9 Lastfreier Anlaufstrom No load starting current Arms,17,14,12,11,11,11 Leerlaufstromkonstante [3 C] No load current constant [3 C] 1-3 Arms/rpm 1,38 2,1 3,68 4,61 5,53 7,37 Leerlaufstromkonstante [8 C] No load current constant [8 C] 1-3 Arms/rpm,59,9 1,58 1,98 2,37 3,16 Drehmomentkonstante (Abtrieb) Torque constant (at output) Nm/A 1, 16,9 27,9 35, 4,8 54,4 Drehmomentkonstante (Motor) Torque constant (Motor) Nm/A,4 AC-Spannungskonstante (L-L) bei 2 C Vrms/1 rpm 26 AC-Voltage constant (L-L) at 2 C Vpk/1 rpm 37 Motorklemmenspannung (nur Grundwelle) Motor terminal voltage (fundamental wave only) Vrms 22 ~ 4 Mechanische Zeitkonstante Mechanical time constant ms 4, Elektrische Zeitkonstante Electrical time constant ms 2, Massenträgheitsmoment ohne Bremse (Abtrieb) Moment of inertia without brake (at output) kgm²,38,15,269,42,65 1,75 Massenträgheitsmoment mit Bremse (Abtrieb) Moment of inertia with brake (at output) kgm²,44,123,314,49,76 1,254 Massenrägheitsmoment motorseitig (ohne Bremse) Moment of inertia at motorside (without brake) kgm²x1-4,42 Massenträgheitsmoment Motor ohne WG Motor moment of inertia without WG kgm²x1-4,23 Massenrägheitsmoment motorseitig (mit Bremse) Moment of inertia at motorside (with brake) kgm²x1-4,49 Massenträgheitsmoment Motor (ohne WG mit Bremse) Motor moment of inertia (without WG with brake) kgm²x1-4,3 Motor-Bemessungsdrehzahl Rated motor speed min -1 / rpm 25 Motor Maximaldrehzahl Motor maximum speed min -1 / rpm 65 Motor-Maximaldrehzahl mit HIPERFACE Encoder Motor-maximum speed with HIPERFACE encoder min -1 / rpm 6 Widerstand (L-L) bei 2 C Resistance (L-L) at 2 C W 7 Induktivität (L-L) Inductance (L-L) mh 14 Polpaarzahl (2p) No. of pole pairs (2p) 5 Gewicht ohne Bremse Weight without brake kg 2,57 Gewicht mit Bremse Weight with brake kg 2,95 Bremsenspannung Brake voltage V 24 VDC ±1% Haltemoment (abtriebsseitig) Bremse Brake holding torque (at gear output) Nm Nennleistung (Bremse) Rated power (brake) W 8 6

7 Technische Daten Technical Data Leistungscharakteristik Die dargestellten Leistungskurven sind realisierbar, sofern die Motorklemmenspannung größer oder mindestens gleich des jeweiligen in der Tabelle Technische Daten genannten Wertes ist. Übergangswiderstände in der Versorgungsleitung, reglerbedingte Zusatzverluste, ungeregelte Zwischenkreisspannungen und niedrigere Temperaturen des Antriebs können zur weiteren Reduktion der Leistungscharakteristik führen LynxDrive-2C-3 Abb. / Fig LynxDrive-2C-5 Abb. / Fig Performance Characteristics The performance curves shown below can be achieved if the motor terminal voltage is higher or at least equal to the values given in the rating table. Transfer resistances in the supply cable, controller depending losses, unregulated DC-bus-voltages and low temperatures of the actuator may lead to further reduction of the performance characteristics. LynxDrive-2C-1 Abb. / Fig LynxDrive-2C-12 Abb. / Fig LynxDrive-2C-8 Abb. / Fig. 7.3 LynxDrive-2C-16 Abb. / Fig VAC Intermittierender Betrieb / Intermittent duty S 3-5% ED (ED = 1 min) 22 VAC Dauerbetrieb / Continuous duty S 3-25% ED (ED = 1 min) 7

8 Technische Daten Technical Data Tabelle / Table 8.1 Antrieb / Actuator LynxDrive-32C Untersetzung / Ratio Maximales Drehmoment Maximum output torque Nm Maximale Drehzahl Maximum output speed min -1 / rpm Maximale Drehzahl mit HIPERFACE-Encoder Maximum speed with HIPERFACE-Encoder min -1 / rpm Stillstandsdrehmoment Continuous stall torque Nm Maximalstrom Arms 8,4 6,4 Maximum current n.n.v. n.n.v. 4,6 Stillstandsstrom n.y.a. n.y.a. Arms 4,2 4, Continuous stall current 2,6 Lastfreier Anlaufstrom No load starting current Arms,2,14,12 Leerlaufstromkonstante [3 C] No load current constant [3 C] 1-3 Arms/rpm 6,2 12,3 2, Leerlaufstromkonstante [8 C] No load current constant [8 C] 1-3 Arms/rpm 2,76 5,46 8,7 Drehmomentkonstante (Abtrieb) Torque constant (at output) Nm/A 27,5 55,8 9, Drehmomentkonstante (Motor) Torque constant (Motor) Nm/A,59 AC-Spannungskonstante (L-L) bei 2 C AC-Voltage constant (L-L) at 2 C Motorklemmenspannung (nur Grundwelle) Motor terminal voltage (fundamental wave only) Mechanische Zeitkonstante Mechanical time constant Elektrische Zeitkonstante Electrical time constant Massenträgheitsmoment ohne Bremse (Abtrieb) Moment of inertia without brake (at output) Massenträgheitsmoment mit Bremse (Abtrieb) Moment of inertia with brake (at output) Massenrägheitsmoment motorseitig (ohne Bremse) Moment of inertia at motorside (without brake) Massenträgheitsmoment Motor ohne WG Motor moment of inertia without WG Massenrägheitsmoment motorseitig (mit Bremse) Moment of inertia at motorside (with brake) Massenträgheitsmoment Motor (ohne WG mit Bremse) Motor moment of inertia (without WG with brake) Motor-Bemessungsdrehzahl Rated motor speed Motor Maximaldrehzahl Motor maximum speed Motor-Maximaldrehzahl mit HIPERFACE Encoder Motor-maximum speed with HIPERFACE encoder Widerstand (L-L) bei 2 C Resistance (L-L) at 2 C Induktivität (L-L) Inductance (L-L) Polpaarzahl (2p) No. of pole pairs (2p) Gewicht ohne Bremse Weight without brake Gewicht mit Bremse Weight with brake Bremsenspannung Brake voltage Haltemoment (abtriebsseitig) Bremse Brake holding torque (at gear output) Nennleistung (Bremse) Rated power (brake) Vrms/1 rpm 39 Vpk/1 rpm 55 Vrms 22 ~ 4 ms 2,7 ms 1,1 kgm²,59 1,5 2,35 3,38 6,2 kgm²,64 1,64 2,56 3,69 6,55 kgm²x1-4 2,35 kgm²x1-4,98 kgm²x1-4 2,56 kgm²x1-4 1,21 min -1 / rpm 3 min -1 / rpm 48 min -1 / rpm 48 W 2,3 mh 2,5 kg 6,5 kg 7,1 V 24 VDC ±1% Nm 216 Vorläufige Daten Preliminary Data n.n.v. n.y.a W 18 n.n.v. n.y.a

9 Technische Daten Technical Data LynxDrive-32C-5 Abb. / Fig LynxDrive-32C-1 Abb. / Fig LynxDrive-32C-16 Abb. / Fig VAC Intermittierender Betrieb / Intermittent duty S 3-5% ED (ED = 1 min) 22 VAC Dauerbetrieb / Continuous duty S 3-25% ED (ED = 1 min) 9

10 Technische Daten Technical Data Tabelle / Table 1.1 Antrieb / Actuator LynxDrive-4C Untersetzung / Ratio Maximales Drehmoment Maximum output torque Nm Maximale Drehzahl Maximum output speed min -1 / rpm Maximale Drehzahl mit HIPERFACE-Encoder Maximum speed with HIPERFACE-Encoder min -1 / rpm Stillstandsdrehmoment Continuous stall torque Nm Maximalstrom Maximum current Arms 12,6 9,4 8,2 7,4 6, Stillstandsstrom Continuous stall current Arms 5,8 5,1 5,3 5,4 4, Lastfreier Anlaufstrom No load starting current Arms,29,2,19,18,16 Leerlaufstromkonstante [3 C] No load current constant [3 C] 1-3 Arms/rpm 8,32 13,3 16,6 2, 26,6 Leerlaufstromkonstante [8 C] No load current constant [8 C] 1-3 Arms/rpm 3,25 5,2 6,5 7,8 1,4 Drehmomentkonstante (Abtrieb) Torque constant (at output) Nm/A 33,6 55,5 7, 83,3 113 Drehmomentkonstante (Motor) Torque constant (Motor) Nm/A,76 AC-Spannungskonstante (L-L) bei 2 C AC-Voltage constant (L-L) at 2 C Motorklemmenspannung (nur Grundwelle) Motor terminal voltage (fundamental wave only) Mechanische Zeitkonstante Mechanical time constant Elektrische Zeitkonstante Electrical time constant Massenträgheitsmoment ohne Bremse (Abtrieb) Moment of inertia without brake (at output) Massenträgheitsmoment mit Bremse (Abtrieb) Moment of inertia with brake (at output) Massenrägheitsmoment motorseitig (ohne Bremse) Moment of inertia at motorside (without brake) Massenträgheitsmoment Motor ohne WG Motor moment of inertia without WG Massenrägheitsmoment motorseitig (mit Bremse) Moment of inertia at motorside (with brake) Massenträgheitsmoment Motor (ohne WG mit Bremse) Motor moment of inertia (without WG with brake) Motor-Bemessungsdrehzahl Rated motor speed Motor Maximaldrehzahl Motor maximum speed Motor-Maximaldrehzahl mit HIPERFACE Encoder Motor-maximum speed with HIPERFACE encoder Widerstand (L-L) bei 2 C Resistance (L-L) at 2 C Induktivität (L-L) Inductance (L-L) Polpaarzahl (2p) No. of pole pairs (2p) Gewicht ohne Bremse Weight without brake Gewicht mit Bremse Weight with brake Bremsenspannung Brake voltage Haltemoment (abtriebsseitig) Bremse Brake holding torque (at gear output) Nennleistung (Bremse) Rated power (brake) Vrms/1 rpm 5 Vpk/1 rpm 71 Vrms 22 ~ 4 ms 3,3 ms 9,2 kgm² 1,93 4,93 7,7 11,9 19,71 kgm² 2,2 5,16 8,7 11,62 2,66 kgm²x1-4 7,7 kgm²x1-4 3,2 kgm²x1-4 8,7 kgm²x1-4 3,57 min -1 / rpm 3 min -1 / rpm 4 min -1 / rpm 4 Vorläufige Daten Preliminary Data W 1,3 mh 12 kg 9,1 kg 1,1 V 24 VDC ±1% Nm W

11 Technische Daten Technical Data LynxDrive-4C-5 Abb. / Fig LynxDrive-4C-12 Abb. / Fig LynxDrive-4C-8 Abb. / Fig LynxDrive-4C-16 Abb. / Fig Drehzahl [min [min -1 ] -1 /] / Speed Speed [rpm] [rpm] LynxDrive-4C-1 Abb. / Fig VAC Intermittierender Betrieb / Intermittent duty S 3-5% ED (ED = 1 min) 22 VAC Dauerbetrieb / Continuous duty S 3-25% ED (ED = 1 min) 11

12 Technische Daten Technical Data Abmessungen LynxDrive--2C* Dimensions Abb. / Fig [mm] Tabelle / Table 12.2 Antrieb Actuator Motorfeedback Motor feedback Abmessungen Dimensions L L1 ohne Bremse mit Bremse without brake with brake L2 FFA-2C-L Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) FFA-2C-H Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) LynxDrive-2C-xxx-AO-x-ROO (-B) Resolver 127,9 161,3 17,4 12 pins 12 pins LynxDrive-2C-xxx-AO-x-MKE (-B) EQI ,9 161,3 17,4 17 pins 17 pins LynxDrive-2C-xxx-AO-x-MGH (-B) SKM ,4 48,5 8 pins 12 pins 6 pins 12 pins LynxDrive-2C-xxx-AO-x-MEE (-B) EQN ,4 48,5 17 pins 17 pins LynxDrive-2C-xxx-AO-x-CEO (-B) ERN ,4 48,5 17 pins 17 pins LynxDrive--32C* Abb. / Fig [mm] Tabelle / Table Antrieb Actuator Motorfeedback Motor feedback Abmessungen Dimensions L L1 ohne Bremse mit Bremse without brake with brake L2 FFA-32C-L Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) FFA-32C-H Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) FFA-32C-xxx-AO-x-ROO (-B) Resolver ,5 18,6 12 pins 12 pins FFA-32C-xxx-AO-x-MKE (-B) EQI ,5 18,6 17 pins 17 pins FFA-32C-xxx-AO-x-MGH (-B) SKM ,5 43,6 8 pins 12 pins 6 pins 12 pins FFA-32C-xxx-AO-x-MEE (-B) EQN ,5 43,6 17 pins 17 pins FFA-32C-xxx-AO-x-CCO (-B) ERN ,5 43,6 17 pins 17 pins *Vorläufige Daten * Preliminary Data

13 Technische Daten / Getriebeeigenschaften Technical Data / Gear Performance Capabilities LynxDrive--4C* Abb. / Fig [mm] Tabelle / Table 13.2 Antrieb Actuator Motorfeedback Motor feedback Abmessungen Dimensions L L1 ohne Bremse mit Bremse without brake with brake L2 FFA-4C-L Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) FFA-4C-H Stecker / Connector A B (Motor) (Sensor) LynxDrive-4C-xxx-AO-x-ROO (-B) Resolver 168,5 214,7 18,6 12 pins 12 pins LynxDrive-4C-xxx-AO-x-MKE (-B) EQI ,5 214,7 18,6 17 pins 17 pins LynxDrive-4C-xxx-AO-x-MGH (-B) SKM ,5 237,7 41,6 8 pins 12 pins 6 pins 12 pins LynxDrive-4C-xxx-AO-x-MEE (-B) EQN ,5 237,7 41,6 17 pins 17 pins LynxDrive-4C-xxx-AO-x-CCO (-B) ERN ,5 237,7 41,6 17 pins 17 pins Genauigkeit Tabelle / Table 13.3 Baugröße Size 2C 32C 4C Untersetzung Ratio Übertragungsgenauigkeit Transmission Accuracy (arcmin) Accuracy Wiederholgenauigkeit Repeatability (arcsec) Hystereseverlust Hysteresis Loss (arcmin) < 3 3 < 1,5 >= 5 < 1 <1 3 < 1,5 < 3 < +/-,1 >= 5 < 1 <1 3 < 1,5 < 3 >= 5 < 1 <1 Lost Motion Lost Motion (arcmin) <1 Torsionssteifigkeit Tabelle / Table 13.4 i=3 i=5 i>5 *Vorläufige Daten Torsional Stiffness Baugröße Size 2C 32C 4C T1 (Nm) T2 (Nm) K3 (Nm/rad) 1,1 x 1 4 4,9 x 1 4 -/- K2 (Nm/rad) 7,1x1 3 3, x 1 4 -/- K1 (Nm/rad) 5,7x1 3 2,4 x 1 4 -/- K3 (Nm/rad) 2,3 x 1 4 9,8 x 1 4 1,8E+5 K2 (Nm/rad) 1,8 x 1 4 7,8 x 1 4 1,4E+5 K1 (Nm/rad) 1,3 x 1 4 5,4 x 1 4 1,E+5 K3 (Nm/rad) 2,9 x 1 4 1,2 x 1 5 2,3E+5 K2 (Nm/rad) 2,5 x 1 4 1,1 x 1 5 2,E+5 K1 (Nm/rad) 1,6 x 1 4 6,7 x 1 4 1,3E+5 * Preliminary Data 13

14 Abtriebslager Output Bearing Technische Daten des Abtriebslagers Die Servoantriebe LynxDrive sind mit einem hoch belastbaren Kreuzrollenlager am Abtrieb ausgerüstet. Dieses, speziell auf die Bedürfnisse des Harmonic Drive Getriebes hin entwickelte Lager, ist in der Lage, hohe Axial- und Radialkräfte sowie große Kippmomente aufzunehmen. Dadurch wird das Getriebe von äußeren Momenten frei gehalten, wodurch eine lange Lebensdauer und gleichbleibende Genauigkeiten erreicht werden. Für den Anwender bedeutet die Integration dieses Abtriebslagers eine bemerkenswerte Reduzierung der Konstruktions- und Fertigungskosten, da zusätzliche Lagerstellen entfallen können. Auch die Montage des Antriebes und der Einbau werden stark vereinfacht. Falls trotz des leistungsfähigen Abtriebslagers in der Konstruktion eine zusätzliche Lagerung des anzutreibenden Maschinenelementes eingesetzt werden soll, ist unbedingt darauf zu achten, dass keine Verspannungen zwischen dem spielfreien Abtriebslager des Getriebes und der Zusatzlagerung auftreten können. Das Getriebelager sollte möglichst als Festlager eingesetzt werden. Technical Data of the Output Bearing LynxDrive series actuators incorporate a high stiffness cross roller bearing to support output loads. This specially developed bearing can withstand high axial and radial forces as well as high tilting moments. The reduction gear is thus protected from external loads, so guaranteeing a long life and consistent performance. The integration of an output bearing also serves to reduce subsequent design and production costs, by removing the need for additional output bearings in many applications. Furthermore, installation and assembly of the actuator is greatly simplified. The Harmonic Drive gear is equipped with a high capacity output bearing. However, in some applications the machine element to be driven requires additional bearing support. In this case, please take care to avoid overdetermination of the bearing arrangement. The cross-roller bearing of the actuator should be used as the fixed bearing, whilst the additional support bearing should be floating, if possible. Tabelle / Table 14.1 LynxDrive Baugröße Lagertyp Teilkreis ø 5) Abstand Dynamische Tragzahl Statische Tragzahl Zulässiges dynamisches Kippmoment 2) Zulässiges statisches Kippmoment 3) Kippsteifigkeit Zulässige Axiallast F a 4) Zulässige Radiallast F r 4) LynxDrive Size Bearing Type Pitch circle ø 5) Offset Dynamic load rating Static load rating Permissible dynamic tilting 2) Permissible static tilting 3) Moment stiffness Permissible axial load F a 4) Permissible radial load F r 4) 2C C,5 9, C C,8 13, C C,96 14, Die Lebensdauer des Getriebes wird i. d. R. von der Lebensdauer des Wave Generator Kugellagers bestimmt. Je nach Belastung kann jedoch auch das Abtriebslager für die Lebensdauer bestimmend sein. C = Kreuzrollenlager 2) Diese Werte basieren nicht auf der Lebensdauergleichung des Abtriebslagers, sondern auf der max. zulässigen Verkippung des Harmonic Drive Einbausatzes. Die angegebenen Daten dürfen auch dann nicht überschritten werden, wenn die Lebensdauergleichung des Lagers höhere Werte zulässt. 3) Diese Daten gelten für einen statischen Sicherheitsfaktor f s = 2. 4) Die Daten sind unter anderem abhängig von der Verschraubung des Lageraußenrings. 5) Je nach Lagerlieferant können die Teilkreisdurchmesser geringfügig von den Katalogdaten abweichen. 2)3)4) Die Daten gelten unter folgender Voraussetzung: Für: M/M : Fa =, F r = F a : M =, F r = F r : M =, F a = Siehe Erläuterungen zu Technischen Daten im Kapitel Projektierung mit Harmonic Drive Getrieben in unserem Gesamtkatalog. Normally, the gear life is determined by the life of the Wave Generator bearing. Depending on the specific load conditions the output bearing can also be determinant for the gear life. C = Cross-roller bearing 2) These values are not based on the equation for lifetime calculation of the output bearing but on the maximum allowable deflection of the Harmonic Drive component set. The values indicated in the table must not be exceeded even if the lifetime equation of the bearing permits higher values. 3) These values are valid for a static load safety factor f s = 2. 4) These data are among others dependent on the screw connections of the outer ring of the bearing. 5) Dependent on the bearing manufacturer the pitch circle diameter may differ slightly from the data given in the catalogue. 2)3)4) These data are only valid if the following conditions are fulfilled: For: M/M : Fa =, Fr = Fa : M =, Fr = Fr : M =, Fa = Please refer to the notes on Understanding the Technical Data in section Engineering Data for Harmonic Drive Gears in our general catalogue. Toleranzen des Abtriebslagers Abb. / Fig Output Bearing Tolerances Tabelle / Table 14.3 Baugröße Size a b c d e 2C,1,12,38,1,47 32C,15,13,56,1,54 4C,15,15,6,15,6 14

15 Motorfeedback-Systeme für LynxDrive Motor Feedback Systems for LynxDrive Inkrementeller Sinus / Cosinus Encoder Technische Daten ERN-1185 Bestellbezeichnung: CCO Tabelle / Table 15.1 Spannungsversorgung Power supply Inkrementalsignale Incremental signals Referenzsignal Reference signal Kommutierungssignal Commutation signal Leitungslänge Cable length 5 VDC +/-1%; Imax 12 ma Inkremental Sine / Cosine encoder Technical Data ERN-1185 Ordering Code: CCO 248 x A+B, ~1Vss, Zo = 12O Ohm 2 annähernd sinusförmige Signale, A voreilend zu B bei rechtsdrehender Motorwelle. 2 sinusoidal signals, A leads B when motorshaft is turning clockwise. R, ~,5 Vss, Zo = 12 Ohm 1 Signal R pro Motorumdrehung 1 signal R per motor revolution 1x C + D, ~1 Vss, Zo = 1 kohm 2 annähernd sinusförmige Signale, C voreilend zu D bei rechtsdrehender Motorwelle 2 sinusoidal signals, C leads D when motorshaft is turning clockwise max. 5 m (mit Sensing / with sense) Signalverlauf Signal Wave Form U[V] A B R C D R 36 el.= 36 mech el. 18 el. ± 9 el. 36 el.= 36 mech. Abb. / Fig Ausgangs-/Eingangsbeschaltung Output/Input Circuit Abb. / Fig LynxDrive: Bei Drehrichtung Abtrieb gegen den Uhrzeigersinn und Blick R 2 j auf den Abtriebsflansch A+,B+,R+ R 1 j j j j j LynxDrive: For counterclockwise rotation of output, looking at the output flange U 1 R a /2 R a /2 C+,D+ R a /2 R a /2 C-,D- U 1 = U 2 = 2,5 V ± 2 % Z R 3 R 1 R 1 R 1 R 2 R 2 R 2 U 2 U 2 R a 1 W Multiturn Absolut Encoder (EnDat) Technische Daten EQN-1125 Bestellbezeichnung: MEE Tabelle / Table 15.4 Spannungsversorgung Power supply Inkrementalsignale Incremental signals Absolute Positionswerte Absolute position values Umdrehungen Revolutions Leitungslänge Cable length 5VDC +/-1%; Imax 14 ma (ohne Last / no load) Multiturn Absolute Encoder (EnDat) Technical Data EQN-1125 Ordering Code: MEE 512 x A+B, ~1Vss, Zo = 12O Ohm 2 annähernd sinusförmige Signale, A voreilend zu B bei rechtsdrehender Motorwelle andere Auflösungen auf Anfrage 2 sinusoidal signals, A leads B when motorshaft is turning clockwise 8192 (13 bit) EnDat 2.2 Steigende Positionswerte bei rechtsdrehender Motorwelle Increasing position values when motorshaft is turning clockwise 496 (12 bit) max. 5 m (mit Sensing / with sense) Andere Ausführungen auf Anfrage Other configurations on request 15

16 Motorfeedback-Systeme für LynxDrive Motor Feedback Systems for LynxDrive Technische Daten EQI-113 Bestellbezeichnung: MKE Tabelle / Table 16.1 Spannungsversorgung Power supply Inkrementalsignale Incremental signals Absolute Positionswerte Absolute position values Umdrehungen Revolutions Leitungslänge Cable length 5VDC +/-5%; Imax 19 ma (ohne Last / no load) Technical data EQI-113 Ordering Code: MKE 16 x A+B, ~1Vss, Zo = 12 Ohm 2 annähernd sinusförmige Signale, A voreilend zu B bei rechtsdrehender Motorwelle 2 sinusoidal signals, A leads B when motorshaft is turning clockwise (18 bit) EnDat 2.1 Steigende Positionswerte bei rechtsdrehender Motorwelle Increasing position values when motorshaft is turning clockwise 496 (12 bit) max. 5 m (mit Sensing / with sense) Multiturn Absolut Encoder (HIPERFACE) Technische Daten SKM-36 Bestellbezeichnung: MGH Tabelle / Table 16.2 Spannungsversorgung Power supply Inkrementalsignale Incremental signals Absolute Positionswerte Absolute position values Umdrehungen Revolutions Leitungslänge Cable length 8VDC, -12,5% / +5%; Imax 6 ma (ohne Last / no load) Multiturn Absolute Encoder (HIPERFACE) Technical data SKM-36 Ordering Code: MGH 128 x A+B, ~1 Vss, Zo = 12 Ohm 2 annähernd sinusförmige Signale, SIN voreilend zu COS bei rechtsdrehender Motorwelle 2 sinusoidal signals, SIN leads COS when motorshaft is turning clockwise 496 (12 bit) HIPERFACE Steigende Positionswerte bei rechtsdrehender Motorwelle Increasing position values when motorshaft is turning clockwise 496 (12 bit) Max. 5 m (mit Sensing / with sense) LynxDrive: Bei Drehrichtung Abtrieb gegen den Uhrzeigersinn und Blick auf den Abtriebsflansch LynxDrive: Bei Drehrichtung Abtrieb im Uhrzeigersinn und Blick auf den Abtriebsflansch andere Ausführungen auf Anfrage LynxDrive: for clockwise rotation of output, looking at the output flange LynxDrive: for counterclockwise rotation of output, looking at the output flange other configurations on request Resolver Technische Daten RE-15-1-J3 Bestellbezeichnung: ROO Tabelle / Table 16.3 Resolver Technische Daten RE-15-1-J3 Ordering Code: ROO Anzahl Polpaare No. of Pole Pairs Übersetzung Transformation Ratio Spannungsversorgung Supply Voltage Stromaufnahme Current Dissapation Eingangsfrequenz Input Frequency Genauigkeit Accuracy Impedanz Impedance 1,5 ±1% 7 Vrms < 5 ma 1 khz ± 1 arcmin 496 (12 bit) 16

17 Motorfeedback-Systeme für LynxDrive Motor Feedback Systems for LynxDrive Elektrische Anschlüsse Motoranschluss Steckverbinderausführung H Connector Type H Electrical Connections Motor Connection Steckverbinderausführung L Connector Type L Tabelle / Table 17.1 Tabelle / Table 17.2 Typ Type Stift Pin Anschluss Connection 6 pol., drehbare Winkeldose 6 pol., turnable angle plug U V PE BR+ BR- W Typ Type Stift Pin Anschluss Connection 8 pol., drehbare Winkeldose 8 pol., turnable angle plug A B C D U PE W V Temp. + 2) Temp. - 2) BR+ BR- Bremse 2) Temperatursensor (PTC) Brake 2) Temperature Sensor (PTC) Geberanschluss Tabelle / Table 17.3 Gebertyp / Feedback Type ROO MGH MEE/MKE CCO/CEO Stift / Pin Signal / Signal 1 SIN +Us (7 12VDC) A+ A+ 2 REF SIN GND A- A- 3 n.c. SIN Daten / Data + R+ 4 n.c. REF SIN n.c. D- 5 n.c. Daten / Data + Takt / Clock + C+ 6 n.c. Daten / Data - n.c. C- 7 Vss- COS GND GND 8 Temp. + 2) REF COS Temp. + 2) Temp. + 2) 9 Temp. - 2) Temp. + 2) Temp. - 2) Temp. - 2) 1 Vss+ Temp. - 2) Ub +5VDC Ub +5VDC 11 COS n.c. B+ B+ 12 REF COS n.c. B- B- 13 n.v. / n.a. 3) n.v. / n.a. 3) Daten / Data - R- 14 n.v. / n.a. 3) n.v. / n.a. 3) Takt / Clock - D+ 15 n.v. / n.a. 3) n.v. / n.a. 3) GND Sense GND Sense 16 n.v. / n.a. 3) n.v. / n.a. 3) +5VDC Sense +5VDC Sense 17 n.v. / n.a. 3) n.v. / n.a. 3) n.c. n.c. Gehäuse Housing Typ Type Schirm Shield 12 pol. drehbare Winkeldose 12 pol. Turnable Angle Plug Schirm Shield Feedback Connection Schirm Shield 17 pol. drehbare Winkeldose 17 pol. Turnable Angle Plug Schirm Shield Nicht angeschlossen 2) Temperatursensor (KTY) 3) Nicht vorhanden Not connected 2) Temperature Sensor (KTY) 3) Not available Motorsteckverbinder Ausführung H Motor Connector Type H Motorsteckverbinder Ausführung L Motor Connector Type L Abb. / Fig Abb. / Fig Gebersteckverbinder MEE /MKE / CCO / CEO Feedback Connectors MEE / MKE / CCO / CEO Gebersteckverbinder MGH Feedback Connectors MGH Gebersteckverbinder ROO Feedback Connectors ROO Abb. / Fig Abb. / Fig Abb. / Fig

18 SIMODRIVE Systemkonfiguration SIMODRIVE Configuration Die nachfolgend beschriebenen Komponenten des SIMODRIVE 611D -Antriebssystems sind entsprech end der Projektierungsanleitung und dem Bestell katalog der Siemens AG auszuwählen und gehö ren nicht zu unserem Lieferumfang. Netz-Einspeise- und Netz-Rückspeisemodul Die Einspeisemodule leiten aus der Netzspannung 3 AC 4 V ± 1 % 5 Hz/6 Hz oder 3 AC 415 V ± 1 % 5 Hz/6 Hz die Gleichspannung für den Zwischen kreis ab. Zusätzlich wird die zentrale Stromversorgung der Antriebsmodule zur Verfügung gestellt. Die Netz-Einspeise- und Netz-Rückspeisemodule stehen in einer geregelten und ungeregelten Version zur Verfügung. Die nachfolgende Tabelle zeigt, abhängig vom Servo antrieb und Einspeisemodul, die zu berück sich ti gen de Zwischenkreisleistung und die maximal er reich bare Drehzahl. All components of the SIMODRIVE 611D -Drive System described below should be selected in acc or dance with the selection guide and the product catalogue of Siemens AG. The SIMODRIVE 611D com ponents are not delivered by Harmonic Drive AG. Main supply and regeneration feedback modules The supply modules draw the DC voltage for the DC bus from the 4 V 3-phase AC ± 1 % 5 Hz/6 Hz or 415 V 3-phase AC ± 1 % 5 Hz/6 Hz line voltage. They also provide the central power supply for the drive modules. The main supply and regeneration modules can be supplied with open loop or closed loop modules. The values indicated in the following table depend on the servo actuator and the supply module for the DC bus power and the maximum possible speed. Tabelle / Table 18.1 Servoantrieb Servo Actuator Zwischenkreisleistung DC Bus Power [W] Maximale Drehzahl / Maximum Speed [min -1 ] / [rpm] ungeregelte Einspeisung open loop supply module geregelte Einspeisung closed loop supply module LynxDrive-2C LynxDrive-32C LynxDrive-4C Leistungsmodule Die nachfolgende Auswahltabelle zeigt die möglichen Kombinationen von Servoantrieb und Leistungs modul in der Ein- und Zweiachsversion. Power Modules The following table shows possible combinations of servo actuators and power modules in single axis and double axis versions. Tabelle / Table 18.2 Einachs-Leistungsteil / 1-axis Power Module Zweiachs-Leistungsteil / 2-axis Power Module Servoantrieb Servo Actuator Nennstrom / Rated current Max. Strom / Max. current Nennstrom / Rated current Max. Strom / Max. current [A] [A] [A] [A] LynxDrive-2C LynxDrive-32C LynxDrive-4C

19 SIMODRIVE Systemkonfiguration SIMODRIVE Configuration Regelungseinschübe mit digitaler Sollwertschnittstelle Die digitalen Regelungseinschübe des SIMODRIVE 611D kommen in Verbindung mit den LynxDrive Servoantrieben zum Einsatz. Der Regelungseinschub wertet den op tischen Sinus/ Cosinus Encoder aus. Damit können bis zu 2,1 Mio. Inkremente/ Motorumdrehung als Mess kreisauflösungen erzielt werden. Die generierten Signale für Drehzahl und Lage-Istwert werden über den digitalen Antriebsbus der SINUMERIK 84D/84C/81D verarbeitet. Bei den Regelungseinschüben zum Betrieb der Servoantriebe kann zwischen der Standard-Regelung und der leistungsstärkeren Perfor mance-regelung gewählt werden. Closed-loop control plug-in units with digital set point interface Digital control plug-in units of the SIMODRIVE 611D system can be used in conjunction with the LynxDrive servo actuators. The controllers eva luate the optical Sine/Cosine encoder integrated in the actuator. A resolution of up to 2.1 million increments/motor revolution can be achieved. The signals generated for speed and position actual va lue are processed via a digital drive bus in the servo area of the SINUMERIK 84D/84C/81D, CNC controller. For the plug-in units there is a choice between standard control or higher capacity per formance control. Vorkonfektionierte Leitungen Für alle LynxDrive Servoantriebe müssen geschirmte Leitungen eingesetzt werden. Vorkonfektionierte Lei tungen bieten gegenüber eigenkonfektionierten Leitungen viele Vorteile. Neben der Sicherheit der einwandfreien Funktion und der hohen Qualität bieten sie auch Kostenvorteile. Die konfektionierten Leistungsund Encoderleitungen des SIMODRIVE 611D -Umrichtersystems der Siemens AG können für die LynxDrive mit einem Siemens kompatiblen Sinus/Cosinus Encoder eingesetzt werden. Pre-assembled cables It is necessary to use shielded cables for all LynxDrive servo actuators. Pre-assembled cables offer many benefits compared to selfmade cables. Beside ensu ring flawless operation and high quality, they are also less expensive. The use of pre-assembled cables can cut the cost of logistics, design, assembly and pur chasing. The pre-assembled cables of the SIMODRIVE-611D servo system can be used for the LynxDrive with Siemens compatible Sine/ Cosine encoder. Signalgeberanschluss / Signal connection Tabelle / Table 19.1 Motorfeedback-System Motor Feedback System Reglertyp Controller type Kabelverlängerung Cable extension Resolver 611U/MASTERDRIVES MC 6FX-82-2CF2-1XX Inkremental Encoder Incremental Encoder Absolut Encoder Absolute Encoder 611U/611D/MASTERDRIVES MC 611U/611D/MASTERDRIVES MC 6FX-82-2CA31-1XX 6FX-82-2EQ1-1XX Leistungsanschluss / Power connection Tabelle / Table 19.2 Steckergröße Connector size 1 Reglertyp Controller type 611U/611D MASTERDRIVES MC Kablverlängerung Cable extension 6FX-82-5CA1-1XX 6FX-82-5DA1-1XX Bremse Brake 19

20 Deutschland Germany Harmonic Drive AG Hoenbergstraße Limburg/Lahn +49 () () Technische Änderungen vorbehalten. We reserve the right to make technical changes and modifications without prior notice. Belgien Brasilien Finnland Frankreich Großbritannien Indien Israel Italien Japan Niederlande Norwegen Schweiz Österreich Spanien Polen Tschechien Russland Türkei Schweden USA 11/