Intelligente Kompaktantriebe entlasten Anlagen-Steuerung bei Routineaufgaben

Moderne Technik erlaubt es heute, viele ehemals große Anlagen als Kompaktgerät herzustellen. Neben leistungsfähiger, kompakter Steuerungselektronik sind dazu kleine Antriebe gefragt. Ein Antrieb, der beides miteinander verbindet und so die Intelligenz vor Ort mitbringt, ist in vielen Fällen die optimale Lösung. Ein neuer bürstenloser DC-Servomotor mit integriertem Motion Controller und nur 22 mm Durchmesser setzt nun neue Maßstäbe in der kompakten Antriebstechnik. Stehen kompakte Abmessungen im Vordergrund, z.B. bei Messgeräten, oder die Forderung, möglichst viele Antriebe auf engstem Raum unterzubringen, z.B. bei Sortiermaschinen, fällt die Wahl immer auf leistungsfähige Kleinstantriebe. Um den gestiegenen Anforderungen der Industrie nachzukommen, erweitert Faulhaber jetzt seine Vierpol-Servomotorenreihe mit der Serie 2232/2250…BX4 CSD/CCD um einen 22-mm-Antrieb, bei dem der Motion Controller durchmesserkonform integriert ist. Klein aber fein
Die neue Antriebsserie vereint alle Merkmale der BX4-Technologie auf kleinem Raum: lange Lebensdauer, hohes, rastfreies Drehmoment und Verzicht auf Klebstoffe. Dies sind ideale Voraussetzungen für den Einsatz in anspruchsvollen Applikationsbereichen wie Robotik, Automation, Medizintechnik, Sondermaschinenbau sowie Luft- und Raumfahrt. In der Praxis sollten Antriebe bei Belastung in ihrer Drehzahl wenig einbrechen. So legten die Ingenieure schon bei der Entwicklung des Motors Wert auf eine besonders steife Kennlinie. Bei Belastung steht damit auch ungeregelt über einen weiten Drehzahlbereich ein hohes Drehmoment bereit, der Motor arbeitet mit nur geringem Drehzahlverlust weiter. Zudem liefern vierpolige Motoren ein höheres Moment als zweipolige, die erste Getriebestufe kann dadurch oft entfallen. Das innovative Design setzt auch im Bereich der Fertigungstechnik neue Maßstäbe. Eine formschlüssige, Toleranz ausgleichende Verbindungstechnologie, ausgeführt im Spritzpressverfahren mit duroplastischem Kunststoff imprägniert die Wicklung rundum und schützt sie sowohl thermisch als auch mechanisch. 
Die neuen Antriebe sind daher für Anwendungen prädestiniert, bei denen es auf Lebensdauer oder ein hohes Drehmoment ankommt. Mit dem integriertem Motion Control System eignen sie sich auch für anspruchsvolle Positionieraufgaben. Die Kombination mit einem Getriebe ist ideal, durch die kräftigen Motoren bleibt die Drehzahl niedriger. Dadurch steigt sowohl der Getriebewirkungsgrad als auch die Lebensdauer. Die große Anwendungsvielfalt ergibt sich dabei aus dem modularen Aufbau. So kann der optimale Antrieb aus den einzelnen Komponenten schnell und preiswert zusammengestellt werden. Fakten in Zahlen
Neben der Positionsregelung können die Antriebe drehzahlgeregelt oder auch im Master-/Slave-Betrieb winkelsynchron an einer übergeordneten Steuerung betrieben werden. Die Antriebssysteme verfügen dazu über eine serielle RS232- oder eine CANopen-Schnittstelle über die sie parametriert und vernetzt werden können.  Über bis zu 4 Eingänge können auch End- und Referenzschalter direkt vom Antrieb ausgewertet werden. Die Antriebe mit RS232 Schnittstelle erlauben über eine integrierte Ablaufsprache zusätzlich auch völlig autonome Abläufe. Zur Konfiguration der Antriebe stellt Faulhaber den Motion Manager kostenfrei zur Verfügung (freier Download unter www.faulhaber.com/sprache2/n41656/i425657.html). Gerätefunktionalität und Antriebsparameter werden über den Motion Manager in beiden Schnittstellenversionen einfach über bedienerfreundliche Dialoge konfiguriert. Über eine grafische Anzeige der wichtigsten Reglergrößen wird eine Anpassung der Reglerparameter an die Kundenanwendung wesentlich erleichtert. Die neuen, integrierten Antriebe werden ab der Version 4.4 unterstützt. Ein großer Temperaturbereich von -25 … +85 °C, sowie der thermisch zulässige Dauerstrom von bis zu 1,1 A und flexibel einstellbare Drehzahlen von 5 … 8.000 rpm erweitern darüber hinaus den Einsatzbereich der neuen Antriebe. Kundenspezifische Firmware ist auf Anfrage ebenfalls erhältlich. Alle Produkte mit integrierter Elektronik sind serienmäßig mit einer automatischen Begrenzung von Spitzen- und Dauerstrom zum Schutz von Motor und Elektronik versehen. Zum Einsatz in sicherheitskritischen Umgebungen können Motor und Elektronik optional mit getrennten Versorgungsspannungen betrieben werden. Die neuen Antriebe gibt es in zwei Motorlängen 32 und 50 mm mit einer Nennspannung von 24 V DC. Insbesondere die extrem flache Steigung der n/M-Kennlinie und ein hervorragendes Drehmoment-Volumen-Verhältnis bei Dauerdrehmomenten von 18 bis 35 mNm sind für diese Weltneuheit charakteristisch. Positionierzeiten ab ca. 40 ms werden damit erreicht. Die neuen Servomotoren ergänzen die vorhandene Reihe der Faulhaber Motion Control Systems, die sich mit ihrer kompakten Bauform bereits in zahlreichen Anwendungen im Bereich der Robotik, Automation, Industrie- und Gerätetechnik bewährt haben. Moderne Kleinantriebe erschließen dem Konstrukteur damit neue, bisher ungeahnte Möglichkeiten. Ob als einfacher Kompaktmotor oder „aufgerüstet“ mit Getriebe, Encoder, Speedcontroller bzw. mit Eigenintelligenz und integriertem Motion Controller, für jeden Einsatzfall gibt es eine optimale Lösung. Für besonders schwierige Einsatzbedingungen lassen sich aus den modularen Standardausführungen durch gezielte Modifikation Speziallösungen entwickeln, die auch ausgefallene Wünsche erfüllen. Die jahrzehntelange Erfahrung in Entwicklung, Produktion und Anwendung von Kleinstantrieben ist hier der Schlüssel zum Erfolg. Autoren: Andreas Zeiff und Dietrich Homburg, Redaktionsbüro Stutensee