DIREKTANTRIEBSTECHNIK VON PARKER

Artikel: 190-490027 N3 / DE Version 3, November 2004

190-490027 N3

TECHNOLOGIEN FÜR MODERNE ANWENDUNGEN Inhalt (2) (3) (4) (6) (7) (9) (10) (12) (14)

T ECHNOLOGIEN FÜR MODERNE A NWENDUNGEN T ECHNOLOGIE L INEAR - UND T ORQUEMOTOREN A NTRIEBSTECHNIK S TEUERUNGSTECHNIK M ÄRKTE UND A NWENDUNGEN P ROJEKTIERUNG L INEARSERVOMOTOREN VON P ARKER T ORQUEMOTOREN VON P ARKER P ARKER WELTWEIT

Vorteile auf einen Blick

Die Ansprüche an die Produktqualität und Maschinenleistung steigen ständig. Die direkte Anbindung der Antriebstechnik an den Prozess - ohne qualitätsmindernde und regelungstechnisch kritische Elastizitäten - erlauben hier deutliche Verbesserungen. Teilweise ersetzen elektromechanische Direktantriebe hydraulische Lösungen - im Ergebnis stehen umweltfreundliche Lösungen, die zudem auch einfacher zu installieren sind. Direkte und ruckoptimierte Antriebstechnik erhöht die Verfügbarkeit der Maschine.

• mechanisch optimierte Maschinen einfacher und kompakter • leistungsfähiger, dynamischer, genauer und leiser • kostengünstiger in Konstruktion, Aufbau, Betrieb und Wartung • zuverlässiger • Einsatz unter Reinraumbedingungen

s [m m ] 1 0

Wo wird die Direktantriebstechnik vorteilhaft eingesetzt?

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• Be- und Entladehandlings • Bestücken (z.B. Elektronikindustrie) • Teilehandling / Bearbeiten • Fertigungsmaschinen mit hohen Anforderungen an Dynamik und Präzision • Biomedizin / LifeSciences • Halbleiterfertigung / Elektronik • Wissenschaft, Forschung & Labor • Kunststoffbearbeitung • ... und überall da, wo höchste Anforderungen an Produktionssteigerung gestellt werden

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B L M A 1 2 0 L in e a r m o to r m o d u l

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v e r g le ic h b a r e Z a h n r ie m e n a c h s e 2 1

S o llP o s itio n

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0 ,0 5

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0 ,1 5

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Vergleich des Einschwingverhaltens eines Linearmotormoduls mit einem zahnriemengetriebenen Modul (Beispiel).

Genauigkeit Angaben zur Genauigkeit sind in der EN ISO 9283 definiert. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Punkt-zu-Punkt-Bewegung und Bewegung entlang einer Bahn. Positionssteifigkeit Man unterscheidet zwischen der statischen und der dynamischen Steifigkeit. Statische Steifigkeit - Fähigkeit, die Position unter Einwirkung einer dauerhaft wirkenden externen Kraft (z.B. Bearbeitungskräfte) zu halten. Dynamische Steifigkeit - Verhalten unter Einwirkung einer Impulskraft (Stoß). Einschwingverhalten Direktantriebe haben sehr kurze Einschwingzeiten. Einschwingen - Zeitraum zwischen erstmaligem Erreichen des Positionier-Wiederholgenauigkeitsfensters und dem endgültigen Verbleib innerhalb.

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t [s e c ]

TECHNOLOGIE LINEAR- UND TORQUEMOTOREN Linearmotoren Parker Hannifin bietet alle Linearmotortechnologien an. Eisenbehaftete Linearmotoren - LMI Serie Eisenlose Linearmotoren - LMDT Serie Slotless-Linearmotoren - LXR und MX80 Doppelkammbauweise (eisenbehaftet) - BLMA

Bei Linearmotoren wird die zugeführte elektrische Energie direkt in eine translatorische Bewegung umgesetzt. Synchronlinearservomotoren werden ebenso wie die Torquemotoren in zahlreichen Varianten angeboten, so in etwa als Bausatz oder auch als komplette Systemlösung.

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Blechpaket und Adapterplatte

• •

Temperatursensor Positionssensor

• •

Eisenplatte

Einfache Magnetreihe

Prinzipaufbau - Eisenbehafteter Linearservomotor [LMI]

vergleichbar zu einem „abgewickelten“ rotativen Servomotor sehr gute Kühleigenschaften garantieren höchste Vorschubkräfte pro Volumeneinheit Nutungskräfte führen zu Schwankungen in der Geschwindigkeit hohe Anziehungkräfte zwischen Primär- und Sekundärteil im Bereich der 5 bis 13-fachen Nennkraft des Motors

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• •

Kühlkörper und Adapterplatte

In Kunststoff gebettete eisenlose Spule

Magnete in doppelreihiger Anordnung An Primärteil angebrachte Hall Sensoren und in Spule integrierte Temperaturschalter

• • •

U-förmiger Eisenrücken

• Prinzipaufbau - Eisenloser Linearservomotor [LMDT]

Primärteil - eine mit Kunststoff vergossene Kupferspule die Spule - befindet sich im Luftspalt zwischen ein bzw. zwei Permanentmagnetreihen für Anwendungen kleiner bis mittlerer Dauerleistung optimiert höchste Maximalkraft / höchste Dynamik (pro Masseeinheit) verhältnismäßig kleine Dauerleistung (geringe Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffs) fehlende Nutungskräfte in Kombination mit Luftlagern ermöglichen maximal ruhige Verfahrbewegungen

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• • • Prinzipaufbau - Slotless Linearservomotor [LXR, MX80]

Primärteil ohne Nuten ausgeführt Wicklungen liegen vollständig unter dem Eisenrücken spezifische Eigenschaften zwischen eisenlosen und eisenbehafteten Linearmotoren

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• • • Prinzipaufbau - Doppelkamm Linearservomotor [BLMA]

Wicklungen des Primärteils befinden sich auf beiden Seiten der Magnetschiene Kompensation der magnetischen Anziehungskräfte auf das Primärteil Führungssystem wird nur durch Eigengewicht, Nutzlast und Reaktionskraft belastet

Torquemotoren Typische Kennzeichen eines Torquemotors (rotativer Direktantrieb) sind die niedrige Drehzahl und das hohe Moment.Torquemotoren haben eine vergleichsweise hohe Polzahl und werden mit massiver Welle oder auch als Hohlwellenmotor angeboten. Durch die Eliminierung des Getriebes steigt die Dynamik des Direktantriebs. Durch aktive Kühlung erhöht man unmittelbar die

Kühlmechanismen für die Direktantriebstechnik

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• • •

Dauerleistung Lebensdauer der Führung / Lagerung erreichbare Genauigkeit

Konvektionskühlung Druckluftkühlung Wasserkühlung

Die Konvektionskühlung ist die einfachste Methode, jedoch auch am wenigsten effektiv. Die Wasserkühlung dagegen ist sehr effektiv und die Temperatur kann aktiv geregelt werden. Druckluft wird im kleinen und mittleren Bereich eingesetzt bzw. auch bei kleiner Einschaltdauer.

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Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

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ANTRIEBSTECHNIK Anforderungen an einen Servoregler für den Einsatz an einem Direktantrieb • • • • • •

Bei Direktantrieben wird die Steifigkeit durch die Rückkopplung des Motorpositionssignals auf den Lage- und Geschwindigkeitsregelkreis erreicht. Durch die fehlende mechanische Untersetzung sind dabei die Rückwirkungen von externen Krafteinwirkungen wesentlich größer als bei konventionellen Linearantrieben mit rotativen Motoren. Deshalb ist die Qualität des Positionssignals (Auflösung, Genauigkeit) und die Leistungsfähigkeit des Servoreglers (Abtastzeit, verwendete Regelalgorithmen) von entscheidender Bedeutung für die erreichbare Positioniersteifigkeit bei Direktantrieben.

hohe Systemdynamik mit kurzen Abtastzeiten (Ts = 5µs, 12-fach Oversampling) flexible Möglichkeiten zur Kommutierung (analoge / digitale Hall-Sensorik, Autokommutierung, Absolutgeber, abstandscodiert) Sollwertgenerierung mit Rucksteuerung Vorsteuerung von Geschwindigkeit, Beschleunigung, Motorstrom und Ruck Möglichkeiten zur Cogging- und Geberfehlerkompensation Beobachtertechnologie

Geber für den Einsatz mit Direktantrieben • • •

magnetisch induktiv optisch

Optische Encoder bieten die höchste Auflösung und Genauigkeit. Positionsgeber auf magnetischer, induktiver Basis sind dagegen erheblich preiswerter, bieten jedoch eine deutlich geringere Genauigkeit und Auflösung.

Aufgrund der in einem digitalen Regler erreichbaren hohen Interpolationsraten, werden analoge Sinus-Cosinus-Signale - anstatt digitaler Encodersignale - für die Regelung von Position und Geschwindigkeit verwendet. Oft kann so auf hochauflösende, teure optische Gebersysteme verzichtet werden. Beim digitalen Servoregler Compax3 beträgt die Interpolationsrate für analoge Signale mit 1Vss bei vollem Signalhub 14 Bit, d.h. eine Gebersignalperiode wird in 16384 Striche unterteilt. Damit kann z.B. die Teilungsperiode 1mm (ein üblicher Wert bei magnetischen und induktiven Gebern) reglerintern auf etwa 62 nm unterteilt werden. Compax3 realisiert so hochwertige Regeleigenschaften. Optische Gebersysteme sind nur noch bei sehr anspruchsvollen Aufgaben hinsichtlich Dynamik, Genauigkeit oder Gleichlauf erforderlich. Die preiswerteste Variante zum Erfassen der Motorposition ist das Messen des Magnetflusses der Motormagnete mittels analoger Hall-Sensoren. Bei Linearmotoren kann so eine Wiederholgenauigkeit von 0,1 mm erreicht werden. So kann z.B. Compax3 mit einer Interpolationsrate von 14 Bit bei einem Motormagnetabstand von 42 mm eine Positionsauflösung von 2,56 µm erzielen.

Kommutierung des Direktantriebs Bei konventionellen Antrieben steht meistens die Absolutinformation über die Motorumdrehung für die Kommutierung des Motors zur Verfügung. Bei Direktantrieben ist dies aufgrund der meistens eingesetzten inkrementellen Gebersysteme nicht möglich. Mit drei zusätzlichen digitalen Hallsensoren kann die Motorkommutierung auch bei inkrementellen Gebersystemen realisiert werden. Diese Sensorik wird jedoch speziell auf den Magnetabstand des Motors adaptiert. Diese Option wird nicht von allen Motorherstellern angeboten. Stehen digitale Hallsensoren nicht zur Verfügung, dann muss der verwendete Servoregler wie auch Compax3 nach jedem Einschalten den Kommutierungswinkel selbsttätig ermitteln. Bei Positionsmessung mittels analoger Hallsensoren besteht ein absoluter Lagebezug. Der Kommutierungswinkel wird aus der inkrementellen Positionsinformation abgeleitet.

Direktangetriebener 2-NCAchsFräskopf für die Holzund Werkzeugmaschinenindustrie Hohe Dynamik, reproduzierbare Qualität und gehobene Ansprüche an die Genauigkeit - Kriterien die zur Entscheidung für den Einsatz von Torquemotoren führten. Es werden bis zu 4 Motoren eingesetzt. Die 2 Motoren der C-Achse werden auf der Momentenebene über einen echtzeitfähigen Antriebsbus synchronisiert. • • •

hohe Bahngeschwindigkeiten kompakte Ausführung des Fräskopfes kostengünstige Ausführung durch gemeinsames Messsystem

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ANTRIEBSTECHNIK Optimiert für die Direktantriebstechnik - Servoregler von Parker! Die Güte eines Direktantriebes wird entscheidend durch den zum Einsatz kommenden Servoregler bestimmt. Parker Hannifin bietet entsprechend der Anwendung zwei Gerätefamilien an: •

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Compax3

Compax3 Intelligenter Servoregler für dezentrale Strukturen mit integrierter Ablaufsteuerung (IEC61131-3) sowie standardisierten Feldbusschnittstellen TBL Servoregler für zentrale Strukturen mit Strom oder PWM-Interface und übergeordneter Steuerung (für Kommutierung, Strom, Drehzahl, Lage)

TBL

Moderne Regelungstechnik - die entscheidende Voraussetzung für den erfolgreichen Einsatz der Direktantriebstechnik Der Einsatz von Direktantrieben stellt hohe Anforderungen an die Regelungstechnik. Es gibt keine dämpfenden Glieder im System. Störgrößen wirken sich unmittelbar auf den Regelkreis aus. Zur Regelung von Direktantrieben setzt Parker auf die Struktur der kaskadierten Regelung von Motorstrom, Motorgeschwindigkeit und Motorposition. Zur Minimierung des Schleppfehlers ist die Vorsteuerung von Geschwindigkeit, Beschleunigung und Motorstrom wichtig. Eine sehr wirkungsvolle Methode zur weiteren Erhöhung der Führungsgenauigkeit bei hochdynamischen Bewegungen ist die Vorsteuerung des Rucks innerhalb der Reglerkaskade. Die Profilgenerierung mit Ruckvorsteuerung ist eine der effektivsten Methoden zur Verbesserung des Systemverhaltens eines Direktantriebes. Die Ruckvorsteuerung reduziert die Belastung der Mechanik erheblich, minimiert die Anregung kritischer mechanischer Resonanzfrequenzen und erlaubt optimales Führungsverhalten (minimaler Schleppfehler). Laufen Sollwertgenerierung und die einzelnen Regelkreise mit unterschiedlichen Abtastzeiten, dann muß zur Anpassung an die höhere Abtastfrequenz der Regelalgorithmen eine Feininterpolation des Positionssollwerts und der Vorsteuersignale durchgeführt werden. Einen erheblichen Einfluß auf die erreichbare Steifigkeit des Antriebes besitzt die Abtastfrequenz der drei Regelkreise. Aufgrund der mit Direktantrieben erreichbaren kleineren Systemzeitkonstanten müssen auch höhere mechanische Resonanzfrequenzen vom Regler beherrscht werden. Das erfordert hohe Bandbreiten der Regelkreise. Bei den Servoreglern von Parker wird deshalb der Stromregelkreis mit 16 kHz und der Drehzahl- und Lageregler mit 8 kHz (Abtastfrequenzen) betrieben. Die Sollwertgenerierung erfolgt mit 2 kHz.

Die Antriebstechnik von Parker ist flexibel! • • •

S o llw e r t G e n e ra to r

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F e in In te r p o la to r

Offen für die meisten am Markt verfügbaren Gebersysteme Offen für den Betrieb an Fremdmotoren keine Einschränkungen bezüglich der Anwendung

S tro m , R u c k

V o rs te u e ru n g

D r e h z a h l, B e s c h le u n ig u n g

ohne Ruckvorsteuerung

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P -L a g e r e g le r

P ID -D r e h z a h lr e g le r

Schleppfehler

mit Ruckvorsteuerung

P I-S tr o m r e g le r

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Geschwindigkeit Sollwertgenerator

E c h tz e it S ig n a lv e r a r b e itu n g

Ruckvorsteuerung Servoreglerstruktur Compax3

Die von Parker Hannifin implementierte Ruckvorsteuerung bietet folgende Vorteile

Fordern Sie unseren Katalog an ... www.parker-eme.com [email protected]

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exakte Einhaltung von mechanischen Rand- / Maximalwerten Unterdrückung mechanischer Resonanzen optimale Taktzahlen durch hohe Beschleunigungswerte

Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

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STEUERUNGSTECHNIK Steuerungen von Parker Hannifin verfügbar als PC- oder als standalone-Lösung

C3 powerPLmC

ACR PC-Steuerung

Compax3 powerPLmC

ACROLOOP Bahn- und Kontur für den PC

C3 powerPLmC die leistungsstärkste SPS für Motion Control

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simultane Kommunikation zwischen Steuerung, PC und Antrieb Elektronisches Getriebe segmentierte Kurven simultan - elektronische Kurven, Getriebe und Handbetrieb Nurbs / komplette Kurvenzüge Spline-Interpolation 3D-Bögen Tangentialachsen dynamische „Lookahead“-Funktion Notch-Filter

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Automatisierungsplattform für kombinierte SPS-, Motion Controlund Visualisierungsaufgaben international anerkannte Standards in Programmierung (IEC61131-3), Kommunikation und Schnittstellen 1.000 AWL-Anweisungen ausgeführt in weniger als 100 µsec Ethernet - Grundlage für Ferndiagnose OPC-Interface WebServer leistungsfähige Projekt- und Bibliotheksverwaltung standardmäßig integriert - PLCopen Motion Control Bibliotheken Drive-Interface optimiert für den Einsatz als mehrachsige Bewegungssteuerung Technologiefunktionen (wie elektronische Kurvenscheibe)

MÄRKTE UND ANWENDUNGEN Direktangetriebener Roboter für den Einsatz in der Industrie

Maschinenbau Hochgeschwindigkeitsbearbeiten Schleifen und Laserbearbeitung Präzisionsbearbeitung Holzbearbeitung Schweißen Blechbe- und -verarbeitung Druckmaschinen Textilmaschinenbau Verpackungsmaschinen

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5-Achs-System mit Torquemotoren Lieferant für Motoren und Antriebstechnik - Parker Hannifin

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kompakter Aufbau des Systems hohe Dynamik und Präzision vereinfachte Montage geringerer Aufwand für Wartung

Transport & Handling Pick & Place Aufzugstechnik Zuführen / Beladen Portale / Gantries / Roboter

Halbleiterfertigung / Elektronik Bestückungsmaschinen Lithographie Leiterplattenbearbeitung Waver-Bearbeitungszentren IC - Prüfen und Testen

Kunststoffbearbeitung Spritzgießen

Direktangetriebene Spritzgießmaschinen In Spritzgießmaschinen werden heute hydraulische Systeme zunehmend durch elektromechanische Antriebe ersetzt. Triebfeder sind die vereinfachte Wartung und die erheblich einfachere Energieversorgung. Typische Anwendungen sind Klemmung, Einspritzen, Plastifizierung und Ausstoßen. • • • • •

hohe Dynamik reproduzierbare Produktqualität vereinfachte Montage geringerer Aufwand für Wartung vereinfachte Energieversorgung

Maschinen zur Herstellung von Reifen / Gummimaschinen In modernen Maschinen zur Herstellung von Reifen werden hydraulische Systeme zumeist durch elektromechanische Antriebe ersetzt. Insbesondere die hohe, stets reproduzierbare Produktqualität war für den Einsatz von Torquemotoren ausschlaggebend. • • • • •

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hohe Dynamik reproduzierbare Produktqualität vereinfachte Montage geringerer Aufwand für Wartung vereinfachte Energieversorgung

Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

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MÄRKTE UND ANWENDUNGEN Elektronenstrahl-Bearbeitung für Glaspolarisation

LifeSciences / Bio- und Medizintechnik

Zur Übertragung von Strukturen wird der Glaspolarisator unter einer Strukturierungsmaske in definierten Schritten relativ zum Elektronenstrahl bewegt. In dieser speziellen Anwendung müssen die Linearmotoren zudem im Hochvakuum betrieben werden. In dieser Maschine kommt ein slotless Linearmotor von Parker zum Einsatz. • • •

Gen- und Medizinforschung (z.B. Laborautomation) Microarrays Liquidhandler Be- und Entladesysteme Computertomographen PET-Scanner Erneuerbare Energien

hohe Dynamik und Präzision kurzes Einschwingen in die Position minimierter Aufwand für die Wartung

Windkraftanlagen Sonnenenergiesysteme

Direktangetriebener IC-Testautomat für die Halbleiterindustrie Linearmotoren sorgen für die schnellere Feinpositionierung der IC’s unter dem feststehenden Messkopf. Die Taktleistung der Maschinen steigt. In diesem Automat kommen drei eisenlose Linearmotoren von Parker mit ihrem hervorragenden Leistungsgewicht zum Einsatz. • • • •

kompakter Aufbau des Systems hohe Dynamik, schnelles Einschwingen und Präzision geringes Gewicht minimiertes Cogging

Direktangetriebene Computertomographen und PET-Scanner Bei den neuen Generationen der Computertomographen und PET-Scannern kommen für die Bewegung der Patienten Linearmotoren zum Einsatz. Im Vordergrund steht die sichere und genaue Bewegung. Linearmotoren garantieren die einfache Bewegung des Bettes auch im stromlosen Zustand. • • •

kompakter Aufbau des Systems hohe Sicherheit und Präzision hoch konstanter Vorschub während des Scanvorganges

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PROJEKTIERUNG Bei den Direktantrieben wird zwischen Bausatzmotoren und Komplettsystemen unterschieden. Komplettsysteme werden als Plug & Play Einheiten geliefert. Neben dem eigentlichen Motor sind hier bereits weitere funktionsbestimmende Elemente wie Geber, Lagerung und Kühlung integriert und aufeinander abgestimmt. Bei den Bausätzen - linear oder rotatorisch - wird der Motor optimal in die Maschine „hinein“ konstruiert werden. Anders als beim Komplettsystem wird der Motor fester, konstruktiver Bestandteil. Der Geber, die Lager und die Methoden zur Kühlung werden unter Berücksichtigung der jeweiligen spezifischen Bedingungen ausgewählt. Komplettsysteme kommen dann zum Einsatz, wenn die Vorteile der Direktantriebstechnik ohne größeren konstruktiven Aufwand genutzt werden sollen. Dies ist insbesondere im Sondermaschinenbau sowie beim Aufbau von Prüf- und Testsystemen der Fall.

Bausatz LMDT

? Komplettsystem LXR

An den Maschinenbau werden grundsätzlich folgende Forderungen gestellt Güte eines Direktantriebes • • • •

Maschinenmechanik mit Achs- und Anschlusskonstruktion Messsystem mit Auflösung und Anbau Servoverstärker Direktantriebsmotor

• • • • • •

geringe bewegte Masse gute Fundamentierung steifer Maschinenaufbau mit hohen Eigenfrequenzen hohe Dämpfung im Gesamtaufbau sorgfältige Integration des Gebers (steife Anbindung) Realisierung dichter, gegenüber Verschmutzung resistenter Systeme für Motor und Geber

Fragen zur Kinematik

Anziehungskräfte zwischen Primär- und Sekundärteil beim Linearmotor

• • • •

• •

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Bewegungszyklus Geschwindigkeit Beschleunigung Wiederholgenauigkeit, absolute Genauigkeit Stabilität von Geschwindigkeit und Position Bahntreue

•

bei Bestromung des Primärteils können Anziehungskräfte von ca. 200 kN/m² auftreten die Kräfte müssen entweder von der Führung oder von der mechanischen Konstruktion aufgenommen werden die Kräfte sind konstant (unabhängig von der Vorschubkraft)

Gefahr durch Verformungen / Durchbiegung und unzulässige Querbelastungen der Führungen • •

symmetrische Anordnung der Motoren zueinander Anordnung der Motoren derart, daß der Einfluß auf die Lager kompensiert wird

Fragen zur Mechanik

Fragen zum Motor

• • • • • •

• •

• •

Kabelführung / Kabelschlepp Schwingverhalten, Eigenfrequenz Anordnung des Motors Wärmeabfuhr / Kühlung Anwendung horizontal / vertikal mechanische Begrenzungen (Geschwindigkeit / Beschleunigung) bewegte Masse Reibung / Reibkräfte

Wir unterstützen Sie bei der Projektierung.

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Motorenkonzepte Sonderausführungen (u.a. Gestaltung der Magnetlaufbahn, Läuferkopf, Sensorik) Art der Kühlung

Fragen zur Umwelt • • • • •

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Umgebungstemperatur maximal zulässige Temperatur des Motors Schmutz EMV Antriebe für den Reinraumeinsatz vorgesehen

Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

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LINEARSERVOMOTOREN (BAUSÄTZE) - LMDT / LMI Eisenlose Linearservomotoren Modell "LMDT" eisenlos

Dauerkraft [N]

Spitzenkraft [N]

Baubreite Motortrack [mm]

Einbauhöhe Motortrack [mm]

1200

26 .. 107

84.4 .. 337.6

19.05

38.1

91.4 / 152.4 0.099 .. 0.399 213.4 / 274.3

2.98

1500

40.0 .. 16

127.7 .. 507.1

28.7

45.5

91.4 / 152.4 0.104 .. 0.498 213.4 / 274.3

5.51

2000

71 .. 360

222.4 .. 1125.4

34.8

86.9

91.4 / 152.4 213.4 / 274.3 0.204 .. 0.930 305.1

16.1

2800

182 .. 1463

911.9 .. 7308.4

63.5

180.1

91.4 / 152.4 213.4 / 274.3 305.1 / 366.0 427.0 / 487.9

52.1

Flanschlänge [mm]

Masse Wicklung [kg]

0.82 .. 6.64

Masse Magnetbahn (gr/mm)

Eisenbehaftete Linearservomotoren Einbaubreite Einbauhöhe Einbaulänge Einbauhöhe Magnetträger Magnetträger Magnetträger Wicklung [mm] [mm] [mm] [mm]

Länge Wicklung [mm]

Masse Wicklung [kg]

Masse Magnetbahn [kg/m]

25

180

1

2.4

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

25 / 45.8

180 / 210 / 395

1,4 .. 5.5

4.5 / 4.7

25

180 / 340

1.9 .. 3.5

6.0

Modell "LMI" eisenbehaftet

Dauerkraft(1) [N]

Spitzenkraft [N]

017

52

210

45

10.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992

035

120 .. 550

430 .. 1000

70

11.5

052

190 .. 380

640 .. 1290

90

11.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

070

280 .. 1820

870 .. 3000

100

11.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

25 / 45.8

180 / 340 210 / 395 / 580

2.5 .. 14.7

7.1 / 10.1 / 7.5

25 / 45.8

180 / 340 210 / 500 / 395

3.4 .. 14.1

10.1 / 10.8

180 / 340 / 580 210 / 500 / 395

4.4 .. 27.0

15.9 / 15.9 / 16.8

105

430 .. 2830

1300 .. 4500

140

11.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

140

590 .. 3800

1700 .. 6000

180

13.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

25 / 45.8

13.5

64 / 96 / 160 288 / 544 / 992 74 / 111 / 185 333 / 629 / 999

49.8

210

2100 .. 6000

3000 .. 9000

250

(1) Umgebungstemperatur 20°C, Selbstkühlung, Wicklungstemperatur 130°C, gute Kühlanbindung

10

222 / 407 / 16.0 .. 45.7 592

27.9

LINEARSERVOMOTOREN (SYSTEME) - LXR / BLMA / MX80 Komplette Systemlösungen (Linearservomotoren) Modell LXR 404-8P 406-8P 406-12P 412-12P

Max. Max. Max. Hub Geschwindigkeit Beschleunigung [mm] [mm/s] [m/s²]

Nennkraft(1) [N]

Spitzenkraft [N]

50 75 110 315

180 225 330 1000

3000 3000 3000 3000

50 / 20 (typ) 50 / 20 (typ) 50 / 20 (typ) 50 / 20 (typ)

363 605

1032 1720

7000 7000

50 / 20 (typ) 50 / 20 (typ)

Wiederholgenauigkeit [µm]

Masse Läufer [kg]

1000 1950 1850 3000

±1 ±1 ±1 ±1

1.4 3.2 4.1 12.3

6325 6160

±10 ±10

11.8 16.4

BLMA 12P 20P MX80 25 50 100 150

4 4 8 8

12 12 24 24

1100 1500 2000 2000

50 50 50 40

25 50 100 150

(1)

±2 / ±10 ±2 / ±10 (1) ±2 / ±10 (1) ±2 / ±10 (1)

0.213 0.213 0.405 0.537

ug l P

&

ay l P

Optionen im Anhang, abhängig von der Produktserie (1) höhere Genauigkeiten durch Geber mit höherer Auflösung erreichbar gemessen an der Läufermitte bei 20°C ohne Nutzlast. Einheit auf einer ebenen Granitplatte (1µm / 300mm) montiert

Systemlösungen von Parker

MX80

LXR

•

LXR Achse für Präzisionsanwendungen

•

BLMA Linearmotorachse für dynamische Aufgaben in der Handhabung

•

MX80 kleines System, optimiert für den Einsatz im Bereich LifeScience

BLMA

Applikation mit LXR

4-Achs-System zum Positionieren eines Lasers in der Photozellenfertigung Ein Solarzellenhersteller nutzt eine mehrachsige Positioniervorrichtung, um ein holografisches Muster in einer Glasplatte mit einem Laserstrahl herzustellen. Dieses System arbeitet mit vier Bewegungsachsen: drei Achsen für lineare Bewegungen (XYZ) und eine Achse für Drehbewegungen. Zum Einsatz kommen Linearmotorachsen LXR von Parker. • • • •

kurze Einschwingzeit keine Vibrationen Beschleunigung > 3g hohe Steifigkeit des Systems

11

Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

190-490027 N3

TORQUEMOTOREN - STK Torquemotoren (komplette Systemlösungen) Modell "STK"

Nennmoment(1) [Nm]

Spitzenmoment(2) [Nm]

Länge Rotor [mm]

Nennstrom [A]

145 STK

14 .. 47

43 .. 172

86 / 140 / 194 / 248

2.3 .. 15.7

145

78.5

190 STK

36 .. 111

94 .. 372

68.25 / 104.5 / 140.75 / 177 / 213.25 / 249.5 / 285.75 / 322

5.0 .. 23.3

190

98

320 .. 1281

27.5 / 55 / 82.5 / 110 / 137.5 / 165 / 192.5 / 220

15.8 .. 45.6

404

300 STK

98 .. 295

7.3 .. 69.5

Außendurch- Wirkinnen- Innendurchmesser durchmesser messer [mm] [mm] (mm)

303

Länge Mantel [mm]

Polpaarzahl

56

119 / 173 / 227 / 281

12 .. 48

72

103.75 / 140 / 176.25 / 212.5 / 248.75 / 285 / 321.25 / 357.5

12 .. 48

190

87.5 / 115 / 142.5 / 170 / 197.5 / 225 / 252.5 / 280

12 .. 48

306

258

100.5 / 128 / 155.5 / 183 / 210.5 / 238 / 265.5 / 293

12 .. 48

228

400 STK

225 .. 700

724 .. 2895

27.5 / 55 / 82.5 / 110 / 137.5 / 165 / 192.5 / 220

500 STK

210 .. 640

587 .. 2348

27.5 / 55 / 82.5 / 110 / 137.5 / 165 / 192.5 / 220

7.7 .. 112.8

502

403

350

93 / 120.5 / 148 / 175.5 / 203 / 230.5 / 258 / 285.5

12 .. 48

800 STK

610 .. 2708

1543 .. 9258

27.5 / 55 / 82.5 / 110 / 137.5 / 165

14.9 .. 110

795

689

630

112.5 / 140 / 167.5 / 195 / 222.5 / 250

12 .. 48

(1) Umgebungstemperatur 20°C; Temperaturerhöhung der Wicklung 120°C, typisches Moment im Stillstand oder kleiner Drehzahl; gute Kühlanbindung (2) kalter Motor 20°C; Spitzenmoment bis 300 / 1000 rpm verfügbar

ØB ØDe ØC LB R

12

Außendurchmesser Wirkinnendurchmesser Innendurchmesser Länge Mantel Länge Rotor

TORQUEMOTOREN (SYSTEME) - ST

ay l P

ug l P

&Modell "ST"

Außendurch- Innendurchmesser messer [mm] [mm]

Drehzahl Nennmoment(1) Spitzenmoment(2) Nennstrom [Nm] [A] [rpm @ 400 VAC] [Nm]

ST 145

14 .. 47

43 .. 172

2.3 .. 15.7

ST 190

36 .. 111

94 .. 372

5.0 .. 23.3 500 / 1000 / 1500

500 / 1500

Länge [mm]

147

60

212 / 266 / 320 / 374

190

75

235 / 307.5 / 380 / 452.5

(1) Umgebungstemperatur 20°C; Temperaturerhöhung der Wicklung 120°C, typisches Moment im Stillstand oder kleiner Drehzahl; 150/200 mm - Flansch (2) kalter Motor 20°C; Spitzenmoment bis 300 / 1000 rpm verfügbar Genauigkeit mit Resolver ±1 arc min M o to r ty p e : 1 4 5 S T X

w ith Ø

6 0 h o llo w

M o to r ty p e : 1 9 0 S T X w ith Æ

s h a ft

7 5 m m

h o llo w

O n d e p th :7 0 Ø

H o llo w

s h a ft Ø

6 0 .2

1 9 0

8 h o le s M 1 0 d e p th : 1 8 e q u id is ta n t o n Ø 1 6 5

1 0 6

1 3 0 j6

C e n te r in g Ø

1 3 0

Ø

Ø

1 4 5

Ø

6 0 H 7

8 0

Ø

Ø

6 8 H 7

1 0 7

Ø

6 0 H 7

O n d e p th :

3 .5

s h a ft

Ø

9 0

h 7 Ø

7 5 H 8

1

3 5 e x p lo it. 5 2

Ø 1 4 7 L

4 fix in g h o le s Ø Ø

1 4 5 2 4 6 8

S T M M M M

4

1 0 .5 o n

L 2 1 2 6 3 2 3 7

1 9 0 2 4 6 8

2 6

N o t e : D im e n s io n s a r e g iv e n in m illim e te r

0

L

4 7

1 6 5 d ia m e te r

4

S T M M M M

L 2 3 3 0 3 8 4 5

5 7 ,5 0 2 ,5

N o t :e D i m e n s i o n s a r e g i v e n i n m i l l i m e t e r

Fertigungsautomation / Abfüllanlagen Die Flaschen durchlaufen bis zur Auslieferung an den Kunden viele Stationen. Hohe Zuverlässigkeit und Dynamik sind die Anforderungen an derartige Maschinen. Zudem ist die Lieferung der kompletten Automatierungspalette von einem einzigen Hersteller von hoher Bedeutung. • • • •

hohe Zuverlässigkeit hohe Taktraten wartungsfreier Betrieb Komplettlieferung

Prozeßautomation / Maschinen zur Papierherstellung Maschinen zur Herstellung von Papier laufen in der Regel 24 Stunden am Tag. Ausfälle oder Zeiten für die Wartung der Maschine sind zu minimieren. Hohe Ansprüche an den Gleichlauf garantieren optimale Qualität. Auch hier wird Anspruch auf Komplettlieferung durch den Automatisierungshersteller erhoben. • • • •

hoher Gleichlauf keine Vibrationen wartungsfreier Betrieb Komplettlieferung

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Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

190-490027 N3

Parker Hannifin ist ... • • •

ein führender Hersteller von Komponenten und Systemen für die Bewegungsautomation in allen Technologien zu Hause - Hydraulik, Elektromechanik und Pneumatik ein globales Unternehmen - mit weltweitem Service und rund um die Uhr für Sie da

Parker Hannifin ... • • •

beschäftigt 45.000 Mitarbeiter erwirtschaftet einen Umsatz von mehr als 6 Mrd. US$ fertigt und entwickelt an 210 Standorten weltweit

14

Parker Hannifin Europa ... • • •

entwickelt und stellt an seinen Standorten elektromechanische Komponenten und Systeme her nimmt bei der Direktantriebstechnik eine Vorreiterrolle ein bietet ein umfassendes Produktprogramm zur kompletten Maschinen- und Anlagenautomation

15

Parker Hannifin GmbH Electromechanical Automation

Parker Hannifin - Spezialist

für Direktantriebstechnik

Medizintechnik

Aufzüge

Windkraftanlagen

Robotik

Elektronikindustrie

Technische Änderungen vorbehalten. Daten entsprechen dem technischen Stand zum Zeitpunkt der Drucklegung.

Druckmaschinen

Parker Hannifin GmbH & Co.KG Electromechanical Automation Robert-Bosch-Str. 22 D-77656 Offenburg, Germany +49 (0)781 509 0

Parker Hannifin S. p. A Electromechanical Automation Via Gounod 1 I-20092 Cinisello Balsamo (MI), Italy +39 0266012459

Parker Hannifin plc Electromechanical Automation Arena Business Centre Holy Rood Close, Poole, Dorset. BH17 7BA UK +44 (0)1202 606300

+49 (0)781 509 98176 Website: www.parker-eme.com e-mail: [email protected]

+39 0266012808 Website : www.parker-eme.com e-mail : [email protected]

+44 (0)1202 606301 Website: www.parker-eme.com e-mail: [email protected]

2. reprint 2005/05/25

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