Motion Control System 8100000029 Copyright 09/2013 by SIGMATEK GmbH & Co KG Technische Änderungen und Ergänzungen vorbehalten. d
2 Inhalt Motion Control System... 3 Optimal für jede Anwendung... 4 DIAS-Drives Serie 100... 8 DIAS-Drives Serie 300...11 Servomotoren... 13 Planetengetriebe...14 Antriebsauslegung...16 Echtzeit-Ethernet Kommunikation mit VARAN...17 Effizientes Engineering mit LASAL & LASAL MOTION... 18 Highlights... 23
3 Flexible und effiziente Antriebslösungen Motion Control System Dynamisch. Präzise. Wirtschaftlich. Moderne Maschinen und Anlagen verlangen nach effizienter Antriebstechnik mit großer Flexibilität, höchster Präzision und Zuverlässigkeit. Mit dem Motion Control System von SIGMATEK steht Ihnen eine leistungsstarke und wirtschaftliche Komplettlösung zur Verfügung, die Ihnen viele Freiheiten bei der Umsetzung Ihrer Maschinen- und Anlagenkonzepte bietet. Drives, Motoren, Getriebe und Software spielen perfekt zusammen und sind vollständig in das SIGMATEK Steuerungssystem integriert. Selbst komplexe Motion Control-Aufgaben lassen sich so sehr flexibel und einfach lösen. Die DIAS-Drives der Serien 100 und 300, die Servomotoren und Planetengetriebe werden auf die speziellen Anforderungen abgestimmt. In Kombination mit dem Engineering Tool LASAL MOTION ergeben sich hochdynamische, taktsynchrone und zuverlässige Servo-Anwendungen aus einem Guss. Für die schnelle und nahezu jitterfreie Systemkommunikation in harter Echtzeit sorgt der Ethernetbasierte VARAN-Bus.
4 Drives, Motoren und Getriebe spielen perfekt zusammen Optimal für jede Anwendung Mit den DIAS-Drives steht für jede Anwendung das passende System zur Verfügung. Beide Serien verfügen dank minimaler Zykluszeiten über eine exzellente Servoperformance. Die Funktionalitäten wurden bewusst auf Strom-, Drehzahl- und Lageregelung begrenzt, um unnötigen Overhead zu vermeiden. Dadurch wird ein optimales Preis-/Leistungsverhältnis erzielt. Servo-, Linear-, Torque- und Asynchronmotoren können angesteuert werden, und alle gängigen Rückführsysteme sind möglich. Die Parameter und Konfigurationsdaten der Drives sind zentral in der Steuerung gespeichert. Inbetriebnahme, Service und Austausch werden dadurch vereinfacht. Alle Drives verfügen über die wichtigsten Safety- Funktionen gemäß SIL 3 nach EN 61508 und PL e nach ISO 13849 und lassen sich so einfach in das Sicherheitskonzept der Maschine integrieren. Integrierte Steuerungsarchitektur mit Echtzeit-Ethernet Control Panel ETV SPS, Motion Control und Visualisierung VI 021 I/O System S-DIAS inkl. Safety Die DIAS-Servodrives sind voll in das SIGMATEK Automatisierungssystem integriert. Motion Control, SPS, Safety und Visualisierung sind in einem zentralen Steuerungssystem vereint. So lässt sich eine einfache Programmierung und eine übersichtliche Strukturierung der Applikationssoftware erreichen. Die Steuerung stellt umfangreiche Motion Control-Funktionalitäten zur Verfügung. So werden die Aufgaben des Antriebs reduziert und für den Anwender vereinfacht sich die Handhabung. Servo-Drives mit integrierter Safety Alle Parameter und Konfigurationsdaten der Drives sind zentral in der Steuerung abgelegt und werden beim Tausch eines Servoantriebs automatisch zurückgespielt. Ermöglicht wird diese moderne Steuerungsstruktur durch den hartechtzeitfähigen Ethernetbus VARAN, der zur Kommunikation zwischen den Antrieben und der Steuerung eingesetzt wird. Ein Querverkehr zwischen den Achsen ist bei einer solchen Systemarchitektur nicht nötig.
5 Modulares Multi-Achssystem: DIAS-Drives Serie 100 DIAS-Drive 100 ist ein modulares Servo- Antriebssystem, das für hochdynamische Maschinen im mittleren und unteren Leistungsbereich konzipiert wurde. Es besticht durch eine außergewöhnlich kompakte Bauform und optimierte Verlustleistung. Pro Baugruppe sind bis zu acht Servoachsen möglich und das bei einem Bauraum von nur 300 mm x 155 mm x 152 mm (B x H x T). Zur Auswahl stehen zwei verschiedene Versorgungsmodule sowie Achsmodule für einen oder zwei Servo-Antriebe in einem Leistungsbereich bis zu 3 kw. Abhängig vom eingesetzten Versorgungsmodul und dem Motortyp ist das System einphasig 230 VAC oder dreiphasig 400-480 VAC zu betreiben. Die Module lassen sich mit einer einfachen Schnapp-Technik auf dem Modulträger montieren. So reduziert sich der Montage- und Installationsaufwand erheblich. Die Integration von Bremswiderstand und Netzfilter trägt dazu bei, dass der erforderliche Bauraum klein bleibt. Kompaktes Mehr-Achssystem: DIAS-Drives Serie 300 Auch die DIAS-Drives der Serie 300 punkten mit ihrer hochkompakten Bauform: Bis zu drei Antriebe sind in einem Gerät untergebracht und sparen dadurch Platz im Schaltschrank - 158 mm x 378 mm x 240 mm (B x H x T). So wird ein optimales Preis-/Leistungsverhältnis speziell für Roboter und Handlingsysteme erzielt. Das Servo- Antriebssystem ist für Mehrachsapplikationen in einem Leistungsbereich von 8 bis 14 kw ausgelegt. Die Drives verfügen über ein individuell anpassbares und skalierbares Endstufenkonzept für Servomotoren. Ein hoher Wirkungsgrad, reduzierte Leistungsverluste und ein optimiertes Kühlkonzept sind weitere Argumente für den Einsatz der Drives. Den DIAS-Drive 310 gibt es zusätzlich zur Standardausführung mit Lüftereinheit in einer noch kompakteren Cold Plate-Version.
6 Leistungsbereich: nach oben offen Aktuell ist die Serie DIAS-Drive 500 in Vorbereitung. Diese Baureihe wird für ein Leistungsspektrum von 11 bis 80 kw ausgelegt. Mit fünf Baugrößen und unterschiedlichen Kühlkonzepten kann der Anwender auch dieses Antriebssystem in puncto Performance und Ausstattung flexibel auf die jeweilige Applikation abstimmen. DIAS Drive 310 Cold Plate Schrittmotoren kompakt ansteuern: VST 011 und 012 Die Module VST 011 und VST 012 sind ultrakompakte Leistungsteile zur Ansteuerung zwei phasiger Schrittmotoren mit einer Nennspannung von 18 bis 70 V - Maße: 26 mm x 151 mm x 121 mm (B x H x T). Microstepping (32 Schritte) wird unterstützt. Maximal 5 A Dauerstrom beim VST 011 und 10 A Dauerstrom beim VST 012 sind pro Motor möglich. So können selbst große Schrittmotoren mit hohem Drehmoment angesteuert werden. Die Standardausführung umfasst auch eine Inkrementalgeber-Schnittstelle. Zudem sind je vier digitale Ein- und Ausgänge (je 24 V) integriert, die applikationsspezifisch verwendet werden können. Der Echtzeit-Datenaustausch für die Drehzahl- und Positionsregelung sowie die Parametrierung erfolgen über den VARAN-Bus.
7 Synchron-Servomotoren erhöhen Energieeffizienz Mit dem Einsatz von Servomotoren kann die Energieeffizienz der Anwendung erhöht werden. Die Synchron-Servomotoren der Baureihe AKM sind kompakte Kraftpakete für hochdynamische Bewegungsaufgaben. Sie überzeugen mit hoher Leistungsdichte, optimaler Überlastfähigkeit und Drehzahldynamik bei sehr kompakter Bauform. Die bürstenlosen Drehstrom-Motoren mit dreiphasiger Wicklung besitzen Permanentmagnete aus Neodym-Magnetmaterial im Rotor. Durch das niedrige Trägheitsmoment sind sie hochdynamisch. Verschiedene Einsatzgebiete erfordern unterschiedliche Motoren: Es steht eine breite Palette in acht Baugrößen mit Nenn-Drehmomenten von 0,17 bis 105 Nm und Spitzen-Drehmomenten bis 668 Nm zur Auswahl. Massenträgheiten mit Planetengetrieben beschleunigen Die Servomotorpalette wird mit den kompakten und spielarmen Planetengetrieben der Baureihen P und PE/AE ergänzt. Eine feine Abstimmung der Übersetzung sorgt dafür, dass die optimale Kombination aus Leistung, Drehzahl und Drehmoment erreicht wird. Die laufruhigen und überlastfähigen Motor-Getriebe-Einheiten erfüllen ihre Aufgabe mit höchster Positioniergenauigkeit, Dynamik und Effizienz.
8 Technische Daten DIAS-Drives Serie 100 Versorgungsmodule MDP 101-1 und MDP 102-1 Diese Netzmodule sind die Kopfstation jedes DIAS-Drive 100 Achsverbundes. Abhängig vom eingesetzten Versorgungsmodul und dem Motortyp ist das System einphasig 230 VAC oder dreiphasig 400-480 VAC zu betreiben. Die Module MDP 101-1 bzw. MDP 102-1 sind das Kommunikationsinterface zur Steuerung und zudem zuständig für die Buskommunikation mit den angeschlossenen Achsmodulen. Alle gängigen Rückführsysteme wie Resolver, EnDAT -, Hiperface - und Sin/Cos-Geber können eingesetzt werden. Weitere Charakteristika: Echtzeit-Ethernet VARAN-Interface Spline-Interpolation zusätzlich zur Lageregelung implementiert Netzfilter integriert Zwischenkreis ist zugänglich für die Koppelung weiterer Geräte Ladeschaltung Bremswiderstand Safety-Funktionen STO Safe Torque Off und SS1 Safe Stop 1 integriert MDP 101-1 MDP 102-1 Kenndaten Eingangsspannung 3x 230 V V -10% - 480 V 10%, 1 oder 3x 115 V -10% / 1x 230 V 10%, (symmetrisch gegen Erde) AC 45-65 Hz 45-65 Hz Max. Spitzenstrom beim Einschalten des Netzschützes (begrenzt durch Ladeschaltung) A 3 2 Nennleistung im S1-Betrieb kva 3 2 Nennleistung im S1-Betrieb für Eingangsspannung (< 400 V / < 230 V) VA 3 kva - 7,5 W * (400 - Eingangsspannung/V) 2 kva - 8,7 W * (230 - Eingangsspannung/V) Nennzwischenkreisspannung V 290-680 150-360 Überspannungsschwelle der Zwischenkreisspannung V 450 / 800 / 900 450 +24 V Hilfsspannung V 22-30 22-30 Leistung der zusätzlichen Spannungsversorgung +24 V W max. 50 max. 50 Max. Fehlerstrom ma 30 30 23 bis 26 Haltebremse Versorgungsspannung +24 V-BR V (je nach gewähltem Haltebremstyp) Bremsschaltung 23 bis 26 (je nach gewähltem Haltebremstyp) Kapazität der Zwischenkreisspannung µf 135 540 G-VMAINS = 230 (Nennversorgungsspannung = 230 V) Einschaltschwelle V 420 420 Ausschaltschwelle V 400 400 Überspannungsabschaltung V 450 450 Spitzenleistung des internen Ballastwiderstandes (max. 1 s) kw 5,3 5,3
9 G-VMAINS = 400 (Nennversorgungsspannung = 400 V) MDP 101-1 MDP 102-1 Einschaltschwelle V 730 - Ausschaltschwelle V 690 - Überspannungsabschaltung V 800 - Spitzenleistung des internen Ballastwiderstandes (max. 1 s) kw 21 - G-VMAINS = 480 (Nennversorgungsspannung = 480 V) Einschaltschwelle V 850 - Ausschaltschwelle V 810 - Überspannungsabschaltung V 900 - Spitzenleistung des internen Ballastwiderstandes (max. 1 s) kw 27 - Safety Input Eingangsspannung zwischen ENABLE_H (+) und ENABLE_L (-) V typisch 24 V bis max. 30 V Signalpegel zwischen ENABLE_H (+) und ENABLE_L (-) V low: +5, high: +15 Eingangsstrom ma typisch 10 ma bei 24 V Schaltverzögerungszeiten der Eingänge s Einschaltverzögerung ca. 0,02 s Ausschaltverzögerung mind. 0,5 s, max. 1 s Relaisausgang (S1, S2) NO Schaltleistung max. 30 V, 42 V AC, 100 μa bis max. 0,5 A Digitale Eingänge Eingangsspannung Dig_IN1 bis Dig_IN8 V typisch 24 V bis max. 30 V Signalpegel V low: +5, high: +15 Eingangsstrom ma typisch 10 ma bei 24 V Schaltverzögerungszeiten der Eingänge ms typisch 0,1 Interne Absicherung Hilfsspannungsversorgung +24 V (+24 V - BGND) elektronische Absicherung Haltebremsenversorgung 24 V-BR (24 V-BR - BGND) elektronische Absicherung Ballastwiderstand elektronischer Schutz Resolverspezifikation Erregerfrequenz f err khz 8 Erregerspannung U Ref U eff 2,8 Anzahl Pole m 2, 4, 6,.., 32 Resolverspannung U sin/cos, max U eff 1,9 Steckertypen Sicherheitseingänge (X1) Phoenix FMC1,5/5-ST-3,5 Spannungsversorgung (X2) Phoenix GMSTB 2,5HCV/9-ST-7,62 VARAN-Bus (X3, X4) RJ 45 Digitaleingänge (X6) Phoenix FMC1,5/12-ST-3,5 Abmessungen Höhe / Breite / Tiefe mit Modulträger (ohne / mit Stecker) mm 155 / 60 / 152 (195) Gewicht kg 1,2 Artikelnummer 09-403-101-1 09-403-102-1
10 Achsmodule MDD 111-1 und MDD 121-1 Zur Auswahl stehen Achsmodule für einen oder zwei Servo-Antriebe. Die Module werden auf einem Modulträger (MDM) mittels einfacher Schnapp-Technik montiert. Dadurch reduziert sich der Montage- und Installationsaufwand erheblich. Die Modulträger gibt es für jeweils ein Versorgungs- und ein bis vier Achsmodule. Weitere Charakteristika: Exzellente Servo-Performance durch kleinste Reglerzykluszeiten Steuerung von Servo-, Linear-, Torque- und Asynchronmotoren Kenndaten MDD 111-1 MDD 121-1 Nenneingangsspannung Netzmodul V AC 230 / 400 / 480 230 / 400 / 480 Max. Strom der Haltebremse pro Achse A 1 1 Spannungsabfall der Haltebremse von 24 V-BR zum Ausgang V max. 1 (bei 1 A Haltebremsstrom) max. 1 (bei 1 A Haltebremsstrom) Max. Summendauerstrom der Achsen 1 und 2 (Kühlkörper) bei 230 V A RMS - 6 Nennausgangsstrom Achse 1 (rms +/-3 %) bei 230 V A RMS 6 3, max. 5* Nennausgangsstrom Achse 2 (rms +/-3 %) bei 230 V A RMS - 3 Max. Summendauerstrom der Achsen 1 und 2 (Kühlkörper) bei 400 V/480 V A RMS - 4 Nennausgangsstrom Achse 1 (rms +/-3 %) bei 400 V/480 V A RMS 4 2, max. 3* Nennausgangsstrom Achse 2 (rms +/-3 %) bei 400 V/480 V A RMS - 2 Max. Summenspitzenstrom der Achsen 1 und 2 bei 230 V für max. 5 s A RMS - 18 Spitzen-Ausgangsstrom Achse 1 für max. 5 s (rms +/-3 %) bei 230 V A RMS 15 9, max. 15** Spitzen-Ausgangsstrom Achse 2 für max. 5 s (rms +/-3 %) bei 230 V A RMS - 9 Max. Summenspitzenstrom der Achsen 1 und 2 bei 400 V/480 V für max. 5 s A RMS - 12 Spitzen-Ausgangsstrom Achse 1 für max. 5 s (rms +/-3 %) bei 400 V/480 V A RMS 9 6, max. 9** Spitzen-Ausgangsstrom Achse 2 für max. 5 s (rms +/-3 %) bei 400 V/480 V A RMS - 6 Endstufenverluste (mittlerer Strom der Achse mit dem Faktor multiplizieren), ohne Ballastverluste W/A RMS 10 Ausgangsfrequenz der Endstufe khz 8 Kapazität des Zwischenkreises µf 60 Steckertypen Feedback (X12, X22) D-Sub 25-polig (weiblich) Motor (X11, X21) Phoenix GMSTB 2,5HCV/ 6-ST-7,62 Abmessungen Höhe / Breite / Tiefe mit Modulträger (ohne / mit Stecker) mm 155 / 60 / 152 (195) Gewicht kg 1,2 Artikelnummer 09-404-111-1 09-404-121-1 *) Die Summe der beiden Dauerströme der Achsen ist auf den Summendauerstrom beschränkt, abhängig von Achse 2 **) Die Summe der beiden Spitzenströme der Achsen ist auf den Summenspitzenstrom beschränkt, abhängig von Achse 2
11 Technische Daten DIAS-Drives Serie 300 Die SIGMATEK DIAS-Drives (SDD) der Serie 300 bieten bei kompakter Bauweise eine exzellente Servo-Performance ohne den üblichen Overhead, da die Funktionalitäten bewusst auf Strom-, Drehzahl- und Lageregelung begrenzt wurden. Es sind alle gäng igen Rückführsysteme verwendbar wie Resolver, EnDAT, Hiperface - und Sin/ Cos-Geber. Weitere Charakteristika: Echtzeit-Ethernet VARAN-Interface Auto Scaling-Funktionalität Reduktion von Leistungsverlusten durch ein PWM-Verfahren Spline-Interpolation zusätzlich zur Lageregelung implementiert Netzfilter der Klasse A integriert Zwischenkreis ist zugänglich für die Koppelung weiterer Geräte Ein-Phasen-Betrieb möglich Safety-Funktionen STO Safe Torque Off und SS1 Safe Stop 1 integriert Nennwerte Nenneingangsspannung (symmetrisch gegen Erde) max. 5000 A eff. (L1, L2, L3) Max. Spitzenstrom im Einschaltmoment (limitiert durch Ladeschaltung) SDD 310 SDD 315 SDD 335 V AC 3x 230 V -10% - 480 V 10%, 45-65 Hz A 2,5 SDD 215 Nennleistung im S1-Betrieb kva 14 Nennzwischenkreisspannung V 290-680 Überspannungsschutz-Grenzwert für Zwischenkreisspannung V 450-900 Zusätzliche Spannungsversorgung +24 V V 22-30 Leistung der zusätzlichen Spannungsversorgung +24 V W 35 35 35 35 25 Haltebremsen Spannungsversorgung +24 V-BR V 25-27 Max. Haltebremsenstrom pro Achse A 2 Haltebremse-Spannungsabfall bei Last +24 V-BR V max. 1 (bei 3x 2 A Haltebremsstrom) Nennstrom für Achse 1 (eff. +/- 3 %) A RMS 10 10 10 10 20 Nennstrom für Achse 2 (eff. +/- 3 %) A RMS 10 10 10 - - Nennstrom für Achse 3 (eff. +/- 3 %) A RMS 10 15 15 15 - Max. gesamter Dauerstrom aller Achsen (Kühlkörper) A RMS 20 20 20 20 - Spitzenausgangsstrom Achse 1 für max. 5 s (eff. +/- 3 %) A RMS 20 20 20 20 40 Spitzenausgangsstrom Achse 2 für max. 5 s (eff. +/- 3 %) A RMS 20 20 30 - - Spitzenausgangsstrom Achse 3 für max. 5 s (eff. +/- 3%) A RMS 20 30 35 30 - Endstufenverluste W/A RMS 10 Ausgangsfrequenz der Leistungsendstufe khz 8 Max. Fehlerstrom ma 15 SDD 120
12 SDD 310 SDD 315 SDD 335 SDD 215 SDD 120 Bremseinheit Kapazität der Zwischenkreisspannung µf 700 Interner Bremswiderstand Ω 25 Externer Bremswiderstand Ω 25-50 25 25 25-50 25 Nennleistung des internen Bremswiderstandes W 200 G-VMAINS = 230 (Nennversorgungsspannung = 230 V) Einschaltgrenzwert V 420 Switch-off Level V 400 Überspannungsschutz V 450 Max. Nennleistung des externen Bremswiderstandes W 750 Spitzenleistung des int. Bremswiderstandes (max. 1 s) kw 6,5 G-VMAINS = 400 (Nennversorgungsspannung = 400 V) Einschaltgrenzwert V 730 Switch-off Level V 690 Überspannungsschutz V 800 Max. Nennleistung des externen Bremswiderstandes W 1200 Spitzenleistung des int. Bremswiderstandes (max. 1 s) kw 21 G-VMAINS = 480 (Nennversorgungsspannung = 480 V) Einschaltgrenzwert V 850 Switch-off Level V 810 Überspannungsschutz V 900 Max. Nennleistung des externen Bremswiderstandes W 1500 Spitzenleistung des int. Bremswiderstandes (max. 1 s) kw 27 Interne Absicherung Hilfsspannungsversorgung 24 V (+24 V zu BGND) elektronische Absicherung Haltebremsenversorgung 24 V-BR (+24 V-BR zu BGND) elektronische Absicherung Bremswiderstand elektronischer Schutz Resolverspezifikation Erregerfrequenz f err khz 8 Erregerspannung U Ref U eff 4 Anzahl Pole m 2, 4, 6,.., 32 Resolverspannung U sin/cos, max U eff 2,2 Steckertypen Hilfsspannungsversorgung (X1A) Combicon 5, 3-polig, 2,5 mm² Spannungsversorgung (X1B) Power Combicon 7,62, 8-polig, 4 mm² Feedback (X6, X7, X8) D-Sub 25-polig (weiblich) Motor (X3, X4, X5) Power Combicon 7,62, 6-polig, 4 mm² Abmessungen mit Lüftereinheit Höhe (mit Stecker) / Breite / Tiefe mm 378 (472) / 158 / 240 Gewicht kg 10 Abmessungen mit Cold Plate (nur SDD 310-3) Höhe (mit Stecker) / Breite / Tiefe mm 428 (472) / 152 / 121,3 Gewicht kg 6,35 Artikelnummer mit Lüftereinheit 09-501-101-2 09-501-151-2 09-501-351 09-501-152-2 09-501-201-2 mit Cold Plate 09-501-101-3 - - - -
13 Technische Daten Servomotoren AKM Die Synchron-Servomotoren der Baureihe AKM sind bürstenlose Drehstrom-Motoren mit dreiphasiger Wicklung für anspruchsvolle Servo-Applikationen. Sie besitzen Permanentmagnete aus Neodym-Magnetmaterial im Rotor. Durch das niedrige Trägheitsmoment sind die Motoren hochdynamisch und haben ein sehr geringes Cogging. Die robusten, kompakten Motoren mit hoher Leistungsdichte gibt es in acht Baugrößen und feinen Abstufungen, wodurch eine optimale Anpassung möglich ist. Motor- und Geberkabel sind in den Standardlängen 5 m/10 m/15 m/20 m erhältlich. Standardausführung: Glatte Welle Schutzart IP65 2-poliger Resolver Sensoren in den Statorwicklungen zur Temperaturüberwachung UL-konforme Ausführung Optionen: Passfeder Haltebremse (AKM 2-8) Wasserkühlflansch Wellendichtring (IP67) Drehbare Stecker Unterschiedliche Gebersysteme Motor AKM 1 AKM 2 AKM 3 AKM 4 Nennleistung P n (kw) 0,14-0,30 0,28-0,94 0,28-1,31 0,24-1,73 Nenndrehzahl n n (min -1 ) 8000 2000-8000 1000-8000 1200-6000 Motor Stillstandsdrehmoment M 0 (Nm) 0,18-0,41 0,48-1,42 1,15-2,88 1,95-6 Nenndrehmoment M n (Nm) 0,17-0,36 0,39-1,32 0,91-2,64 1,58-5,22 Spitzendrehmoment M 0max (Nm) 0,61-1,46 1,47-4,82 3,88-10,22 6,12-20,4 Nennstrom I n (A) 1,06-1,33 1,11-3,48 1,07-4,37 1,26-5,57 Spitzenstrom I max (A) 4,6-6 5,6-17,2 5,5-22,5 5,6-35,2 Rotorträgheitsmoment J (kgcm²) 0,017-0,045 0,11-0,27 0,33-0,85 0,81-2,7 Motor AKM 5 AKM 6 AKM 7 AKM 8 Nennleistung P n (kw) 0,55-3,87 1,87-6,45 3,94-7,71 11,9-19,8 Nenndrehzahl n n (min -1 ) 1000-6000 1000-6000 1200-3000 1800-3000 Motor Stillstandsdrehmoment M 0 (Nm) 4,7-14,4 11,9-25 29,4-53 75-180 Nenndrehmoment M n (Nm) 1,94-12,9 5,7-22,8 18,2-43,5 38-105 Spitzendrehmoment M 0max (Nm) 11,6-38,4 29,7-65,2 78,5-143 210-668 Nennstrom I n (A) 1,96-10,18 4,03-15,3 7,43-16,29 24-39 Spitzenstrom I max (A) 8,2-37,5 13,5-62,1 27,9-58,6 144-201 Rotorträgheitsmoment J (kgcm²) 3,4-12 17-40 65-120 172-495
14 Technische Daten Planetengetriebe Für anspruchsvolle Anwendungen: Serie P Die universellen Planetengetriebe der Baureihe P kommen bei anspruchsvollen Anwendungen zum Einsatz, die hohe Anforderungen an Drehmoment/Dynamik, Laufruhe und Präzision stellen. Der Anwender profitiert von kompakten, koaxialgebauten Antriebseinheiten. Highlights: Robuste Vollwelle Beschleunigungsmomente von 18 bis 1600 Nm sehr geringes Verdrehspiel: 3 bis 8 Winkelminuten Hohe Verdrehsteifigkeit Einheitliche Ölmenge, einsetzbar in allen Einbaulagen Dichtring aus FKM am Eintrieb, Dauerbetrieb ohne Kühlung Symmetrische reibungsoptimierte Abtriebslagerung (optional in verstärkter Ausführung) Schräg verzahnt für perfekte Laufruhe und Stabilität Geringe Massenträgheitsmomente Einfache und sichere Motoradaption in beliebiger Einbaulage Getriebe Serie P P 221 P 222 P 321 P 322 P 421 P 422 Getriebeübersetzung i 4-10 16-100 3-10 12-100 3-10 12-100 Nenndrehmoment M2N Nm 12-16 12-16 30-45 30-45 50-85 50-85 Max. Eintriebsdrehzahl n1max DB (min -1 ) 4500 4500 3500-4500 4000-4500 3000-4000 3500-4500 Drehspiel Λφ2 arcmin 6 8 4 5 4 5 Max. zulässiges Beschleunigungsmoment M2B Nm 18-22 18-22 50-65 50-65 100-120 100-120 Wirkungsgrad % 1-stufig 97 %, 2-stufig 95 % Getriebe Serie P P 521 P 522 P 721 P 722 P 821 P 822 Getriebeübersetzung i 3-10 12-100 3-10 12-100 3-10 12-100 Nenndrehmoment M2N Nm 120-210 120-210 280-440 280-440 700-1000 700-1000 Max. Eintriebsdrehzahl n1max DB (min -1 ) 2500-3700 3000-4000 2200-3300 2500-3700 1800-2800 2200-3300 Drehspiel Λφ2 arcmin 3 4 3 4 3 4 Max. zulässiges Beschleunigungsmoment M2B Nm 200-300 200-300 500-700 500-700 1200-1600 1200-1600 Wirkungsgrad % 1-stufig 97 %, 2-stufig 95 %
15 Wirtschaftliche Lösung: Serien PE und AE Für einfachere Applikationen steht mit den spielarmen Planetengetrieben der Baureihen PE und AE eine kosteneffiziente Alternative zur Verfügung. Die vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten von Motoren und Getrieben sowie feine Übersetzungsstufen ermöglichen die optimale Anpassung an kundenspezifische Anwendungen. Standardausführung: IP64 (PE-Reihe), IP65 (AE-Reihe), Lebensdauerschmierung, doppelte Anbauzentrierung Optional: Lebensmittelfettschmierung, kleinere Verdrehspielklassen, Edelstahl Motoradapterplatten Highlights Baureihe PE: Preisgünstige Serien mit Stirnrad-Verzahnung Geometrisch 50/70/90/120 Flanschmaß Verdrehspiel: 6 bis 10 Winkelminuten Hohe Verdrehsteifigkeit Geringes Laufgeräusch Getriebe Serie PE PE 050 PE 070 PE 090 PE 120 Getriebeübersetzung i 3-100 Nenndrehmoment M2N Nm 9-14 26-39 65-104 150-215 Max. Eintriebsdrehzahl n1max DB (min -1 ) 4500 4000 3600 3000 Drehspiel Λφ2 arcmin 8-10 8-10 6-8 6-8 Max. zulässiges Beschleunigungsmoment M2B Nm 13,5-21 39-58,5 97,5-156 225-322,5 Wirkungsgrad % 1-stufig 97 %, 2-stufig 94 % Highlights Baureihe AE: Basisgehäuse und Antriebswellen aus Edelstahl 7 Baugrößen, von 50 mm bis 235 mm Verdrehspiel: 8 bis 12 Winkelminuten Gerade und gewinkelte Ausführung Hohe Verdrehsteifigkeit und höhere Drehmomente Geringes Laufgeräusch Getriebe Serie AE AE 050 AE 070 AE 090 AE 120 Getriebeübersetzung i 3-100 Nenndrehmoment M2N Nm 14-22 40-60 100-160 208-310 Max. Eintriebsdrehzahl n1max DB (min -1 ) 5000 5000 4000 4000 Drehspiel Λφ2 arcmin 8-12 Max. zulässiges Beschleunigungsmoment M2B Nm 21-33 60-90 150-240 312-465 Wirkungsgrad % 1-stufig 97 %, 2-stufig 94 %
16 LASAL Motor Calculation Software Antriebsauslegung leicht gemacht Für jede Applikation gilt: Mit einem optimierten Antriebskonzept kann die Effizienz der Maschine und speziell die Energieeffizienz erhöht werden. Wichtig dabei ist die bedarfsgerechte Dimensionierung und die professionelle Auslegung von Antrieben, Motoren und Getrieben. Das all-in-one Engineering Tool LASAL unterstützt Sie dabei mit der komfortablen LASAL Motor Calculation Software. Basierend auf vom Benutzer definierbaren Geschwindigkeitsprofilen (Geschwindigkeit, Beschleunigungen, Distanz bzw. Bewegungszeit) und mechanischen Daten (Gewicht, Durchmesser, Massen, Übersetzungen) lässt sich der am besten geeignete Antrieb für die jeweilige Applikation einfach bestimmen. Mit der LASAL Motor Calculation Software lassen sich die passenden Antriebskomponenten einfach bestimmen.
17 Nahtlose Integration und perfekte Kommunikation Echtzeit-Ethernet VARAN-Bus Durch die kurzen Zugriffszeiten und die hohe Synchronität, die mit dem Echtzeit-Ethernetbus VARAN erreicht werden, lässt sich im Zusammenspiel mit einer übergeordneten SPS die Steuerung von komplexen Bahnprofilen mit mehreren Achsen einfach und kostengünstig realisieren. Zudem wird mit dem VARAN-Bus eine wesentlich tiefere Integration der Antriebe in die Steuerung erreicht. So können alle Daten wie Alarme, Motordaten etc. ohne zeitliche Einschränkungen in der SPS verarbeitet und visualisiert werden. Harte Echtzeit - kurze Zykluszeiten, hohe Synchronität Gerade für schnelle Maschinen mit vielen Antrieben ist der VARAN-Bus ideal, da alle Zugriffe in harter Echtzeit synchronisiert werden können (Synchronitäts-Ungenauigkeit < 100 ns). Durch die höhere Übertragungsrate und größere Bandbreite der Echtzeit-Ethernet-Kommunikation ist es möglich, in kürzerer Zeit mehr Antriebe anzusprechen als mit bisherigen Feldbussystemen. Für den Datenaustausch zwischen SPS und Drive (16 Byte Read/Write-Daten entsprechen einem 1 Byte SOF 2 Byte Length 1 Byte CMD Antrieb) benötigt der VARAN-Bus nur 5,05 µs. Ein wesentlicher Vorteil von VARAN im Vergleich zu anderen Echtzeit-Ethernet-Bussystemen ist die kleine Paketgröße. Anstatt der langen Standard Ethernetframes werden beim VARAN-Bus Paketlängen bis maximal 128 Byte Nutzdaten verwendet. Dadurch ist die Wahrscheinlichkeit der Zerstörung einer Nachricht extrem gering. Sollte dieser Fall trotzdem eintreten, wird die Nachricht sofort innerhalb desselben Buszyklus wiederholt. 1 to 128 Byte Data 2 Byte CRC Standard Ethernet Frame VARAN Frame VARAN Frame 7 Byte Preamble 1 Byte SFD 6 Byte Destination 6 Byte Source 2 Byte Length 46 to 1500 Byte Data 4 Byte CRC 1 Byte SOF 2 Byte Length 1 Byte CMD 1 to 128 Byte Data 2 Byte CRC Standard Ethernet Frame VARAN Frame VARAN verwendet sehr kurze Datenpakete. Der minimierte Overhead und die kleine Nutzdatenlänge garantieren hohe Flexibilität und Datensicherheit. 7 Byte Preamble 1 Byte SFD Standard Ethernet Frame 6 Byte Destination 6 Byte Source 2 Byte Length 46 to 1500 Byte Data 4 Byte CRC
18 Einfache Einbindung der Antriebstechnik mit LASAL und LASAL MOTION Integration in LASAL ist das all-in-one Engineering Tool von SIGMATEK und trägt wesentlich zur schnellen und einfachen Einbindung der Antriebstechnik ins Steuerungssystem bei. Die Inbetriebnahmebzw. Parametriersoftware für die DIAS-Drives ist vollständig in LASAL integriert, es ist keine zusätzliche Software nötig. Klare, strukturierte Darstellung der Verstärkerdaten.
19 Parametersätze für alle SIGMATEK-Motoren Für alle SIGMATEK-Motoren sind bereits Parametersätze vorhanden. Der Anwender passt nur mehr die anlagenspezifischen Daten an. Um die Motorparameter muss er sich nicht kümmern. Da die Parameter in der Steuerung gespeichert werden, verfügt der Antrieb immer über die korrekten Daten. Somit ist ein Drivetausch einfach und ohne Softwaretool möglich. Alternativ ist es möglich, benutzerdefinierte Parameter sätze zu speichern. Diese können natürlich auf die vorhandenen SIGMATEK-Parametersätze aufsetzen. So lässt sich eine individuelle Anpassung an die Anforderungen des Anwenders komfortabel realisieren.
20 Interner Data-Analyzer Die DIAS-Drives beinhalten einen internen Data-Analyzer, mit dem Daten bis zu einer Abtastrate von 62,5 µs aufgezeichnet werden. Diese Daten werden im Umrichter echtzeitfähig erfasst und im Softwaretool dargestellt. Die Optimierung der Regler und die Darstellung des Data-Analyzers sind in ein und derselben Bildschirmansicht möglich. Grafische Darstellung der Regler-Inbetriebnahme Sowohl Strom-, Drehzahl- als auch Positionsregler werden in der Software grafisch dargestellt und sorgen so jederzeit für eine schnelle Übersicht. Alle zugehörigen Reglerparameter sind auf einen Blick ersichtlich und können individuell angepasst werden. CAM Designer: Kurvenscheiben koppeln Mit dem CAM-Designer lassen sich Kurvenscheiben-Kopplungen komfortabel berechnen und anzeigen. Für die Berechnungen werden Interpolationspunkte angegeben. Darauf basierend lassen sich Positions-, Geschwindigkeits-, Beschleunigungsund Ruck-Kurven darstellen. Die Auswahl unterschiedlicher Interpolationsarten ermöglicht eine perfekte Anpassung an die Anforderung der jeweiligen Applikation.
21 Flexibles Motion-Design Das Paket LASAL MOTION vereinfacht alle Aufgaben rund um die Antriebstechnik. Auch komplexe Aufgaben der Achssteuerung und Regelung lassen sich komfortabel umsetzen. Dem Anwender steht eine große Antriebsbibliothek zur Verfügung: Funk tionen wie Absolut-, Relativ- und Endlos-Positionierung, CNC- Funktionen, sowie koordinierte Bewegungen und mehrere Referenzierarten sind als Standard vorhanden. Zudem gibt es eine Auswahl an Motion Control- und Technologiemodulen. Beispiele sind koordinierte Bewegungen wie Linearinterpolation mit bis zu 6 Achsen, Zirkularinterpolationen, Kurvenscheiben, fliegende Säge oder Nockenschaltwerke. Dies sorgt für eine weitere Reduktion des Programmier- und Testaufwandes. Punkt-zu-Punkt Linearinterpolation Kreisinterpolation Helix Kurvenscheiben Elektronisches Getriebe Fliegende Säge Motion Diagnostic View Die Inbetriebnahme und Diagnose der Antriebskomponenten werden mit dem Motion Diagnostic View erheblich verkürzt: Achsen lassen sich komfortabel parametrieren und in Betrieb nehmen, Kommandos können schnell abgesetzt werden - selbst die Fehlersuche gestaltet sich einfach. Die grafische Darstellung sorgt für zusätzlichen Komfort und Übersichtlichkeit.
22 Modularer Aufbau der LASAL MOTION Software Objektorientiertes Engineering mit LASAL eröffnet dem Anwender höchste Modularität. Auch die Motion Control Bausteine können beliebig kombiniert werden. So lassen sich die unterschiedlichsten applikationstech nischen Motion-Anforderungen einfach realisieren. Der modulare Aufbau der Software ermöglicht eine hardware-unabhängige Ansteuerung der Bewegung. Aus Sicht der Kundenapplikation ist es somit unerheblich, ob eine hydraulische Achse, ein Servomotor oder ähnliches angesteuert wird. Der Befehlsaufruf bleibt immer derselbe. Bei der Entwicklung von LASAL MOTION wurde größte Aufmerksamkeit auf die einfache Anwendung und Effizienz der Achskommandos gelegt. So können mit nur einem Kommandoaufruf mehrere Achsen untereinander synchronisiert werden. Die Syn chro nisation kann über Geschwindigkeit, Position, Positionsversatz, mit Getriebeübersetzung oder auch auf virtuelle Achsen erfolgen. Hardwareansteuerung Regelung Ansteuerung Bahninterpolation Anwendung Lageregler Servo System Schrittmotor Hydraulikregler Command 50 20 Command 50 20 Command 50 20 1000 0 Geschwindigkeitsausgabe Kundenapplikation Command 50 20 1000 0 Daten Daten Kommandos Command 50 20 Command 50 20 1000 0 50 20 1000 0 Hydraulik Schrittmotoransteuerung Command 50 20 Bahninterpolation Frequenzumrichter Positionsausgabe Command 50 20 Command 50 20 1000 0 Die Motion Control Bausteine lassen sich beliebig kombinieren. So kann der Anwender die applikationstechnischen Anforderungen flexibel umsetzen. Dabei ist die Bewegungsansteuerung von der eingesetzten Hardware unabhängig.