Skalierbare Servo-Power

Schwerpunkt

Servoaktuatoren – Individuelle Flexibilität, ein ausgeklügelter Baukasten, doppelte Leistungsdichte auf wenig Bauraum, mehr Produktivität sowie optimierte Energieeffizienz – all das verheißt die voll skalierbare Servoaktuatoren-Plattform Premo von Wittenstein.

30. September 2016

Beste Leistungsmerkmale in individueller Auslegung sowie die modulare Konfiguration aus einem Baukasten heraus für schnellstmögliche Verfügbarkeit – so wünschen sich Anwender ihr ideales Antriebssystem. Und genau dies bezeichnet Wittenstein Motion Control als zwei der konzeptionellen Eckpfeiler ihrer neuen voll skalierbaren Servoaktuatoren-Plattform Premo. Motoren und Getriebe mit applikationsgerecht abgestuften Leistungsmerkmalen lassen sich dabei sehr flexibel zu individuellen Varianten konfigurieren.

Denn Maschinen und Anlagen in der Handhabungs- und Verpackungstechnik, der Robotik oder bei Werkzeugmaschinen weisen je nach Aufgabenstellung, konstruktiver Ausführung, Maschinenleistung und Automatisierungsgrad unterschiedliche Leistungsanforderungen auf. Antriebstechnische Kenngrößen sind in diesem Zusammenhang Dynamik, Geschwindigkeit, Positioniergenauigkeit, Abtriebsgeometrien, Geberausführungen oder die gewünschte Konnektivität.

Auf der Basis dieser Eigenschaften ermöglicht Premo die Skalierung von Leistungs- und Ausstattungsmerkmalen. Dazu gehören Motorleistungen von 0,8 bis 8,8 Kilowatt, Wellen- und Flanschausführungen sowie Gebervarianten von Resolver bis zum voll digitalen Motorfeedback-System in Einkabeltechnik.

Die Leistungsklassen sind abgestuft. Die Einstiegsklasse »Base Line« bietet laut Hersteller eine optimale Performance beim Positionieren. Die Dynamikklasse »Advanced Line« gewährleistet hohe Präzision für besondere Positionieraufgaben und erfüllt erhöhte Anforderungen an Dynamik und Kräfte. Die Extraklasse »Premo High Line« punktet durch hohe Drehmomente und Kippsteifigkeit für eine sehr hohe Produktivität und Vielseitigkeit sowie durch die konsequente Industrie-4.0-Konnektivität der voll digitalen Geber- und Einkabeltechnik.

Auf der sicheren Seite

In allen Ausstattungsklassen sind die Servoaktuatoren auch hinsichtlich der funktionalen Sicherheit auf dem neuesten Stand der Technik: Die digitalen Rückführsysteme mit EnDAT-2.2-, Drive-Cliq- beziehungsweise Hiperface-DSL-Protokoll sind sicherheitstechnisch für Applikationen bis SIL2 nach IEC61508 geeignet. Damit sind Maschinenhersteller bei der Umsetzung von Safety-Anforderungen wie auch deren Endkunden mit Premo auf der sicheren Seite und profitieren zudem von einem reduzierten Ausfallrisiko der neuen Gebertechnik. Ein weiterer sicherheitstechnischer Aspekt ist das erhöhte Haltemoment: Es verkürzt den Notstopp-Weg und bietet mehr Betriebssicherheit, zum Beispiel in Vertikalachsen oder bei Korrosion auf dem Belag von Haltebremsen.

 In der Premo-Plattform hat Wittenstein fein abgestufte Planetengetriebe mit einem Wirkungsgrad von bis zu 97 Prozent verbaut, kombiniert mit Servomotoren mit bis zu 92 Prozent Wirkungsgrad. So kann der Anwender die Motor-Getriebe-Einheiten leistungs- und energieeffizient auslegen. Durch den Verzicht auf eine Wellenkupplung sind die Eigenträgheitsmomente minimiert. Dies gewährleistet in jeder Skalierung eine höchstmögliche Energieeffizienz. Hinzu kommt, dass die digitale Einkabeltechnik zur Energieversorgung und Datenübertragung zwischen Motor und Regler mit nur einem Anschlussstecker und nur einem Anschlusskabel auskommt. So halbiert sich der Verkabelungsaufwand. Bei Premo-Antrieben, die in Roboter und bewegliche Maschinenstrukturen integriert werden, spart ein einziges Kabel zudem nicht nur Bauraum für die Kabelführung, sondern auch Masse. Letzteres bedeutet eine Einsparung kinetischer Energie und mehr Energieeffizienz für die gesamte Antriebsstrecke.

Viel Dynamik und Präzision

Die kupplungsfreien Antriebe verfügen über eine hohe Leistungsdichte, auf kurzer Baulänge entfalten sie also bestmögliche Dynamik und Präzision. Zudem steht ihr funktionelles Design auch optisch und haptisch für eine hohe Wertigkeit. Die Kompaktheit ermöglicht die Integration in enge Montagesituationen und unterstützt so platzsparende Maschinendesigns. Aber auch für die nicht gekapselte Montage in offenen Maschinenstrukturen sind die Servoaktuatoren bestens geeignet.

Darüber hinaus eröffnen die verschiedenen Abtriebsausführungen und die individuelle Auslegung der Gebertechnik und Konnektivität mehr beziehungsweise neue konstruktive Freiheiten bei der Maschinenauslegung. Schließlich kommt hinzu, dass die Antriebe im Konstruktionsprozess einer Maschine jetzt bei Bedarf später eingeplant und ausgelegt werden können, weil durch das modulare Konzept von Premo eine wesentlich kurzfristigere Verfügbarkeit gewährleistet ist als bei vielen marktgängigen Standardversionen.

Aus all diesen Eigenschaften ergibt sich die Möglichkeit, mit Premo Downsizing zu betreiben, indem der Anwender die vorgegebene Produktivität einer Maschine auch durch einen kleineren Antrieb erreichen kann. Dies führt zum Einsatz eines kompakteren Servocontrollers und damit zu einem geringeren Energieverbrauch. Die Investitionskosten für einen Antriebsstrang, beispielsweise eines Delta-Roboters zum Pick-and-place-Verpacken stückiger Lebensmittel, sowie die laufenden Betriebskosten werden durch ein solches Downsizing des Antriebes positiv beeinflusst.

In einer konkreten Delta-Roboter-Applikation erbringt ein Premo Advanced Line in Baugröße 2 die gleiche Leistung und Performance wie der deutlich größere Motor eines zuvor eingesetzten Fabrikats. Möglich ist dies, weil der kleinere Premo-Aktuator durch den Verzicht auf eine Wellenkupplung eine höhere Steifigkeit bei gleichzeitig geringerer Trägheitsmasse aufweist. Die Stromaufnahme ist um 50 Prozent geringer. Dadurch können sowohl der Servocontroller als auch das Versorgungsmodul eine Stufe kleiner ausfallen, was auch Einsparpotenziale bei Beschaffungs- und Betriebskosten mit sich bringt. mk

Der Premo:

- Voll skalierbare Servoaktuatoren-Plattform.

- Ausgeklügelter Baukasten für die individuelle Konfiguration von Motor-Getriebe-Einheiten.

- Flexibel durch Ausstattungspakete »Base Line«, »Advanced Line« und »High Line«.

- Optimierte Leistungsdichte.

- Besonders energieeffizienter Systemaufbau.

- Digitale Gebertechnik für mehr Sicherheit.

Erschienen in Ausgabe: 07/2016