Dokumentation

eXtended Transport System Start-Up

Version: Datum:

1.2 18.02.2016

Inhaltsverzeichnis

Inhaltsverzeichnis 1 Vorwort ....................................................................................................................................................... 5 1.1

Hinweise zur Dokumentation ............................................................................................................  5

1.2

Ausgabestände der Dokumentation .................................................................................................  6

1.3

Bestimmungsgemäße Verwendung..................................................................................................  6

2 Richtlinien und Normen ............................................................................................................................ 7 3 Sicherheit ................................................................................................................................................... 8 3.1

Allgemeine Sicherheitshinweise .......................................................................................................  8 3.1.1 Qualifikation des Personals .................................................................................................. 8 3.1.2 Erklärung der Sicherheitssymbole ........................................................................................ 8

3.2

Spezielle Sicherheitshinweise .........................................................................................................  9

3.3

Einsatz in Ex-Umgebung ................................................................................................................  10

4 Handhabung............................................................................................................................................. 11 4.1

Transport ........................................................................................................................................  11

4.2

Verpackung.....................................................................................................................................  11

4.3

Lagerung.........................................................................................................................................  12

4.4

Wartung / Reinigung .......................................................................................................................  12 4.4.1 Austausch der Führungsrollen ............................................................................................ 13

4.5

Entsorgung .....................................................................................................................................  14

5 Produktübersicht..................................................................................................................................... 15 5.1

Lieferumfang ..................................................................................................................................  15

5.2

Typenschild ....................................................................................................................................  15

5.3

Typenschlüssel ..............................................................................................................................  16

6 Technisches Beschreibung.................................................................................................................... 18 6.1

Allgemeine technische Daten .........................................................................................................  18 6.1.1 Abmessungen der Komponenten ....................................................................................... 19 6.1.2 Anschlussplan XTS-Einspeisung ........................................................................................ 20 6.1.3 Anschlussübersicht ............................................................................................................. 21

6.2

Aufbau des XTS..............................................................................................................................  22 6.2.1 Grundfunktionen ................................................................................................................. 22 6.2.2 Anwendung der Grundfunktionen ....................................................................................... 23 6.2.3 Systemlänge und Kurvenfunktion ....................................................................................... 23

6.3

Übersicht des XTS-Starterkits ........................................................................................................  24

6.4

Übersicht der Komponenten ...........................................................................................................  26

7 Installation................................................................................................................................................ 28 7.1

Mechanische Installation ................................................................................................................  28

7.2

Übersicht der Anzugsmomente ......................................................................................................  29

7.3

Montage der Mover auf die Führungsschiene ................................................................................  31

7.4

Das Positionierungs-System...........................................................................................................  33 7.4.1 Nullpunkt des Encoder-Systems......................................................................................... 33 7.4.2 Teaching des Encoder-Systems ......................................................................................... 34 7.4.3 Einsatz-Simulation .............................................................................................................. 40

7.5

Kollisionsvermeidung......................................................................................................................  41 7.5.1 Funktionsweise der Kollisionsvermeidung .......................................................................... 41

8 Technische Daten.................................................................................................................................... 45 8.1

AT9011-0050-0550.........................................................................................................................  45

8.2

Maßzeichnung AT9011-0050-0550 ................................................................................................  45

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Version: 1.2

3

Inhaltsverzeichnis 9 Support und Service ............................................................................................................................... 46

4

Version: 1.2

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Vorwort

1

Vorwort

1.1

Hinweise zur Dokumentation

Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs- und Automatisierungstechnik, das mit den geltenden nationalen Normen vertraut ist. Zur Installation und Inbetriebnahme der Komponenten ist die Beachtung der nachfolgenden Hinweise und Erklärungen unbedingt notwendig. Das Fachpersonal hat sicherzustellen, dass die Anwendung bzw. der Einsatz der beschriebenen Produkte alle Sicherheitsanforderungen, einschließlich sämtlicher anwendbaren Gesetze, Vorschriften, Bestimmungen und Normen erfüllt. Disclaimer Diese Dokumentation wurde sorgfältig erstellt. Die beschriebenen Produkte werden jedoch ständig weiter entwickelt. Deshalb ist die Dokumentation nicht in jedem Fall vollständig auf die Übereinstimmung mit den beschriebenen Leistungsdaten, Normen oder sonstigen Merkmalen geprüft. Falls sie technische oder redaktionelle Fehler enthält, behalten wir uns das Recht vor, Änderungen jederzeit und ohne Ankündigung vorzunehmen. Aus den Angaben, Abbildungen und Beschreibungen in dieser Dokumentation können keine Ansprüche auf Änderung bereits gelieferter Produkte geltend gemacht werden. Marken Beckhoff®, TwinCAT®, EtherCAT®, Safety over EtherCAT®, TwinSAFE®, XFC®und XTS® sind eingetragene und lizenzierte Marken der Beckhoff Automation GmbH. Die Verwendung anderer in dieser Dokumentation enthaltenen Marken oder Kennzeichen durch Dritte kann zu einer Verletzung von Rechten der Inhaber der entsprechenden Bezeichnungen führen. Patente Die EtherCAT Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und Patente: EP1590927, EP1789857, DE102004044764, DE102007017835 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern. Die TwinCAT Technologie ist patentrechtlich geschützt, insbesondere durch folgende Anmeldungen und Patente: EP0851348, US6167425 mit den entsprechenden Anmeldungen und Eintragungen in verschiedenen anderen Ländern.

EtherCAT® ist eine eingetragene Marke und patentierte Technologie lizensiert durch die Beckhoff Automation GmbH, Deutschland Copyright © Beckhoff Automation GmbH & Co. KG, Deutschland. Weitergabe sowie Vervielfältigung dieses Dokuments, Verwertung und Mitteilung seines Inhalts sind verboten, soweit nicht ausdrücklich gestattet. Zuwiderhandlungen verpflichten zu Schadenersatz. Alle Rechte für den Fall der Patent-, Gebrauchsmusteroder Geschmacksmustereintragung vorbehalten.

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Vorwort

1.2

Ausgabestände der Dokumentation

Ausgabe 1.2

Bemerkung Kapitelüberarbeitung: 4.2; 4.5; 6.1.1; 6.1.2; 6.2.3; 6.4; 7.2; 7.5.1; 7.5.2 Neue und entfernte Kapitel: Neu: 4.4.1; 6.1.3 Entfernt: 7.3 Kapitelüberarbeitung: 3.2; 6.1; 6.1.1, 7.3

1.1

Neues Kapitel: Technische Daten Erstausgabe

1.0

1.3

Bestimmungsgemäße Verwendung

Das lineare eXtended Transport System (XTS) ist für Maschinen und Anlagen mit höchsten Ansprüchen an Dynamik und Positionierungsgenauigkeit konzipiert. Alle Komponenten des eXtended Transport System (XTS) sind ausschließlich dazu bestimmt, von der Automatisierungssoftware TwinCAT der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG programmiert und in Betrieb genommen zu werden.

Vorsicht Verletzungsgefahr!

WARNUNG

Elektronische Geräte sind grundsätzlich nicht ausfallsicher. Bei Ausfall des Antriebssystems ist der Maschinenbauer dafür verantwortlich, dass die angeschlossenen Komponenten des XTS und die Maschine in einen sicheren Zustand gebracht werden.

Inbetriebnahme des eXtended Transport System (XTS)

WARNUNG

Das XTS ist ausschließlich nach den Anforderungen der aktuell gültigen EU MaschinenRichtlinie in Betrieb zu nehmen. Weiterhin muss der Auftraggeber sicherstellen, dass alle in dem System verbauten Komponenten eine gültige Seriennummer aufweisen.

Alle Komponenten des XTS werden ausschließlich in elektrischen Anlagen oder Maschinen verbaut. Sie dürfen nur im Zusammenhang mit Komponenten des XTS und der vorher ausgelegten Anlage in Betrieb genommen werden. Weiterhin sind alle in dieser Dokumentation definierten Umgebungsbedingungen unbedingt zu berücksichtigen und vor der Inbetriebnahme des XTS zu beachten.

6

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Richtlinien und Normen

2

Richtlinien und Normen Gefahr für Personen, Umwelt oder Geräte

VORSICHT

Die Komponenten des XTS sind keine Produkte im Sinne der EG Maschinenrichtlinie. Die bestimmungsgemäße Verwendung der XTS-Komponenten in Maschinen oder Anlagen ist solange untersagt, bis der Maschinen- oder Anlagenbauer die CE-Konformität der gesamten Maschine oder Anlage bestätigt.

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7

Sicherheit

3

Sicherheit

3.1

Allgemeine Sicherheitshinweise

3.1.1

Qualifikation des Personals

Diese Beschreibung wendet sich ausschließlich an ausgebildetes Fachpersonal der Steuerungs-, Automatisierungs- und Antriebstechnik, das mit den geltenden Normen vertraut ist.

3.1.2

Erklärung der Sicherheitssymbole

In der vorliegenden Dokumentation werden die folgenden Sicherheitssymbole mit einem nebenstehenden Sicherheitshinweis verwendet. Der nebenstehende Sicherheitshinweis ist aufmerksam zu lesen und unbedingt zu befolgen.

Akute Verletzungsgefahr! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht unmittelbare Gefahr für Leben und Gesundheit von Personen. GEFAHR

Vorsicht Verletzungsgefahr! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, besteht Gefahr für Leben und Gesundheit von Personen. WARNUNG

Schädigung von Personen! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Personen geschädigt werden. VORSICHT

Schädigung von Umwelt oder Geräten! Wenn der Sicherheitshinweis neben diesem Symbol nicht beachtet wird, können Umwelt oder Geräte beschädigt werden. Achtung

Tipp oder Fingerzeig Dieses Symbol kennzeichnet Informationen, die zum besseren Verständnis beitragen. Hinweis

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Sicherheit

3.2

Spezielle Sicherheitshinweise

Die Sicherheitshinweise dienen der Gefahrenabwehr und sind bei Installation, Inbetriebnahme, Produktion, Störungsbeseitigung, Wartung und Versuchs- oder Testaufstellungen unbedingt zu beachten. Das XTS ist eigenständig lauffähig. Ein Einbau in eine Maschine oder Anlage ist nicht zwingend notwendig. Bei eigenständiger Inbetriebnahme oder bei Einbau des XTS in eine Maschine oder Anlage müssen die vom Maschinenbauer erstellte Dokumentation, sowie die Sicherheitshinweise gelesen und angewandt werden.

Vorsicht Verletzungsgefahr!

WARNUNG

Die Installation des XTS darf nur von ausgebildeten und qualifizierten Fachpersonal durchgeführt werden. Das Fachpersonal muss die nationalen Unfallverhütungsvorschriften kennen und anwenden können. Bei Arbeiten am XTS ist zwingend darauf zu achten, eine persönliche Schutzausrüstung (PSA) anzuwenden. Insbesondere müssen Sicherheitsschuhe getragen werden!

Vorsicht Verletzungsgefahr durch elektrischen Schlag! Setzen Sie die elektrische Umgebung (XTS, Schaltschrank, etc.) in einen sicheren, spannungslosen Zustand, bevor Sie mit der Installation oder Arbeit an dem XTS beginnen. WARNUNG

Akute Verletzungsgefahr durch unsachgemäße Erdung!

GEFAHR

Das XTS ist gemäß den gesetzlichen Vorschriften zu erden. Bei nicht vorschriftsmäßiger Erdung kann es zu akuten Verletzungen bis hin zum Tod durch elektrischen Schlag kommen.

Bestimmungsgemäße Verwendung!

Achtung

Das XTS-Starterkit darf ausschließlich nur unter Berücksichtigung aktuell gültiger EU-Richtlinien und Normen, sowie der zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme gültigen EU-Maschinenrichtlinie in Betrieb genommen werden.

Zerstörung des XTS-Starterkit!

Achtung

Sorgen Sie für eine ausreichende Belüftung und sachgemäße Erdung des Schaltschranks. Die zulässigen Umgebungsbedingungen finden Sie im Kapitel „Allgemeine technische Daten“. Bei Missachtung der angegebenen Umgebungsbedingungen und bei unsachgemäßer Erdung kann es zu Zerstörungen an Komponenten des XTS-Starterkits kommen. Weiterhin können EMV-Probleme auftauchen.

Verbrennungsgefahr durch heiße Oberflächen!

VORSICHT

Das XTS gibt bei einer Überschreitung der Betriebstemperatur von 65 °C eine Warnung über das TwinCAT-System aus. Bei einer weiteren Erwärmung bis zu 75 °C schaltet das System automatisch ab. Die Oberflächentemperatur der Zähne kann auch im Falle einer automatischen Abschaltung > 105 °C betragen. Es besteht akute Verbrennungsgefahr! Die Komponenten des XTS dürfen während und kurz nach dem Betrieb nicht berührt werden. Warten Sie bis alle Komponenten vollständig abgekühlt sind. Prüfen Sie mit einem Thermometer, die Oberflächentemperatur der Komponenten. In Fällen die ein Berühren der Komponenten nach direktem Betrieb voraussetzen, benutzen Sie geeignete Sicherheitshandschuhe, die Sie vor Verbrennungen schützen. Ebenfalls ist hitzebeständige Kleidung zu tragen.

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9

Sicherheit

Gefahr durch auftretende Magnetfelder! Das Beckhoff XTS ist mit Permanentmagneten an den Führungsschienen und Movern ausgestattet. Die Feldstärke des XTS resultiert ausschließlich aus den Magnetfeldern der oben genannten Komponenten. Ein Grenzwertbereich von < 0,5 mT wird bei Bestromung in einem Umkreis von 150 mm und bei Nicht-Bestromung in einem Umkreis von 130 mm erreicht. Durch das auftretende, magnetische Feld entsteht eine Gefahr für Personen und Umwelt. Beachten Sie die Bestimmungen für magnetische Streufelder beim Lufttransport (IATA-Verpackungsvorschrift 902). Dies gilt auch für bereits verbaute Magnete. Permanentmagnete müssen trocken gelagert werden. Ein Einsatz der Permanentmagneten in luftfeuchter (bis 95% relative Feuchte) Umgebung kann zu Korrosion und Zerstörung der Permanentmagneten führen.

Gefahr durch magnetische Felder! Durch das auftretende, magnetische Feld entsteht ins besondere eine Gefahr für: • Personen mit Herzschrittmachern (Der Herzschrittmacher kann in den Testmodus geschaltet werden und somit einen Herzstillstand hervorrufen!) • Personen mit magnetisch leitfähigen Implantaten • Magnetische Datenträger • Chipkarten mit Magnetstreifen und • elektronische Geräte • Beachten Sie ebenfalls, dass die magnetischen Felder auch implantierte Defibrillatoren beeinflussen können, sowie externe Defibrillatoren funktionsunfähig machen. • Gewährleisten Sie einen Sicherheitsabstand von 500 mm zu allen magnetischen Teilen. Es ist außerdem sicherzustellen, dass kein direkter Kontakt mit magnetischen Bauteilen in der Nähe von störungsempfindlichen Teilen erfolgt. Die in anderen Ländern geltenden, nationalen Bestimmungen und Richtlinien, sind zu beachten! Ebenfalls zu beachten sind die Anforderungen der BGV B 11 in Zusammengehörigkeit mit magnetischen Feldern (BGV B 11 §14).

Haftung bei Weitertransport! Bitte achten Sie darauf, dass alle Komponenten des XTS-Starterkits nur in der Beckhoff Originalverpackung weitergeschickt werden dürfen. Sollten Sie eine andere Verpackung zum Weitertransport benutzen, verlieren Sie sämtliche Haftungs- und Gewährleistungsansprüche gegenüber der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG.

Hinweis

3.3

Einsatz in Ex-Umgebung Der Einsatz des XTS in explosionsgefährdeten Bereichen – Richtlinie 94/9/EG ist nicht zulässig!

WARNUNG

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Handhabung

4

Handhabung

4.1

Transport

• Das XTS-Starterkit darf nur von qualifiziertem Fachpersonal in der Originalverpackung des Herstellers transportiert werden. • Vermeiden Sie harte Stöße, insbesondere auf die Ecken der Verpackung. • Überprüfen Sie bei beschädigter Verpackung das XTS-Starterkit auf sichtbare Schäden. Informieren Sie den Transporteur und gegebenenfalls den Hersteller.

Beschädigungen am Gerät durch unsachgemäßen Transport! Achten Sie beim Transport des XTS-Starterkit darauf, dass alle Spezifikationen eingehalten werden. Insbesondere ruckartige und schnelle Bewegungen sollten vermieden werden. VORSICHT

4.2

Verpackung

• Motormodule in recyclebarer Kartonverpackung* • Magnetträger in recyclebarer Kartonverpackung mit Schaumstoffeinlagen* • Mover in recyclebarer Kartonverpackung mit Luftpolsterfolie* *nur bei Einzelversand der Komponenten. Versand des XTS-Starterkits Komplettversand bestehend aus: • XTS-Starterkit fertig montiert und zur Inbetriebnahme bereit (Pos. 4). • Schaltschrank fertig bestückt und getestet (Pos. 3) Beide Komponenten sind gegen verrutschen oder umfallen in der Versandbox gesichert.

Achtung Quetschgefahr! Beim Herunterlassen und verschließen der Versandbox kann die Abdeckplatte (Pos. 1) auf das Rahmengestell der Versandbox (Pos. 2) fallen. Es besteht Quetschgefahr! Verschließen Sie die Versandbox ausschließlich mit 2 Personen! Stellen Sie sicher, dass sich keine Körperteile an den Quetschstellen befinden!

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Handhabung

4.3

Lagerung

Anforderung Klimaklasse Lagertemperatur zulässige relative Luftfeuchtigkeit

Kennwert 2K3 nach EN 60721 -25°C bis +85°C 15% - 95% Betauung, nicht kondensierend

Nur in recyclebarer Originalverpackung des Herstellers lagern.

4.4

Wartung / Reinigung

Wartung Die XTS Motormodule sind wartungsfrei!

Befolgen Sie die umgebungsbedingten Inbetriebnahme Voraussetzungen! Stellen Sie sicher, dass das XTS nur unter den spezifischen Voraussetzungen gelagert und elektrisch betrieben wird. WARNUNG Die XTS Mover sind nicht wartungsfrei!

Zerstörung der Schienen!

WARNUNG

Die Führungsrollen der Mover müssen in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden. Entfernen Sie Schmutzpartikel oder sonstige Fremdkörper die sich während des Betriebs an den Führungsrollen angesammelt haben. Bei Nichtbeachtung der regelmäßigen Wartung kann es zu erhöhter Abnutzung der Führungsrollen, sowie zu Beschädigungen an den Schienen kommen.

Schienen Wartung Die Schienen können leicht geschmiert werden. Dies erhöht die Lebensdauer der Führungsrollen. Nutzen Sie für die Schmierung folgende Schmierstoffe: Hinweis

• Vaseline nach DAB 10 (Deutsches Arzneibuch 10) • Vaseline-Spray • Silikon-Spray • PTFE-Spray • Sollten Sie die Schienen Zwecks einer Wartung reinigen, benetzen Sie die Schiene erneut mit einer der oben aufgeführten Möglichkeiten. Für weitere Spezifikationen kontaktieren Sie die Beckhoff Applikationsabteilung.

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Handhabung Reinigung Die XTS Module sind nach Schutzklasse IP65 versiegelt. Sie sind nicht gegen aggressive Stoffe gesichert. Reinigen Sie die Module regelmäßig zum Schutz vor Rost und Korrosion. Verwenden Sie hierzu ausschließlich die Chemikalie Isopropanol.

Beschädigung der Motormodule Falls eine Beschädigung der Motormodule aufgetreten ist, wenden Sie sich bitte sofort an die Beckhoff Automation GmbH & Co. KG! WARNUNG

Beschädigung der Führungsrollen Sorgen Sie dafür, dass die Schienen frei von Schmutz und metallischen Partikeln sind. Eine dreckige Schiene kann die Lebensdauer der Führungsrollen erheblich verringern. WARNUNG

4.4.1

Austausch der Führungsrollen

Der Mover AT9011-0050-0550 besteht aus 6 Führungsrollen, welche bei erhöhter Beanspruchung Verschleiß aufweisen. Defekte oder verschlissene Führungsrollen, können die Genauigkeit und die physikalischen Anforderungen der Mover beeinträchtigen. Es ist daher zwingend erforderlich die Führungsrollen bei sichtbarem oder diagnostischem (veränderte Werte im I/O-Manager) Verschleiß auszutauschen. Der Austausch der Führungsrollen wird in diesem Kapitel beschrieben. Montageanleitung Lösen der Passschulterschraube (Pos. 1): • Halten Sie die Welle der Führungsrollen (Pos. 2) mit einem Innensechskantschlüssel SW 1,5 fest. • Setzen Sie den Steckschlüssel SW 5,5 (Pos. 3) auf die Passschulterschraube (Pos. 1). • Lösen Sie nun die Passschulterschraube (Pos. 1). Das Lösen erfolgt in rechter Drehrichtung. Die Welle der Führungsrollen (Pos. 2) darf sich beim Lösen der Passschulterschraube (Pos. 1) nicht mitdrehen! Herausnehmen der Komponenten: • Ziehen Sie nun die Welle der Führungsrollen (Pos. 2), • die Führungsrolle (Pos. 4), • die Unterlegscheibe (Pos. 5) und • die Passschulterschraube (Pos. 1) vom Mover-Gehäuse (Pos. 6) ab. Achtung! Beim Herausziehen der Welle (Pos. 2) kann es zu einem Verkanten der Welle kommen! Achten Sie darauf, die Welle gerade aus dem MoverGehäuse (Pos. 6) zu entnehmen.

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Handhabung Tauschen der Führungsrolle: Nachdem Sie alle Komponenten aus dem MoverGehäuse entnommen haben können Sie nun die alten Führungsrollen gegen die neuen austauschen.

Zusammenbauen der Komponenten: • Stecken Sie nun die Welle der Führungsrollen (Pos. 2), • die Führungsrolle (Pos. 4), • die Unterlegscheibe (Pos. 5) und • die Passschulterschraube (Pos. 1) in das Mover-Gehäuse (Pos. 6). Achtung! Beim Einstecken der Welle (Pos. 2) kann es zu einem Verkanten der Welle kommen! Achten Sie darauf, die Welle gerade in das Mover-Gehäuse (Pos. 6) einzuführen. Befestigen der Passschulterschraube (Pos. 1): • Halten Sie die Welle der Führungsrollen (Pos. 2) mit einem Innensechskantschlüssel SW 1,5 fest. • Setzen Sie den Steckschlüssel SW 5,5 (Pos. 3) auf die Passschulterschraube (Pos. 1). • Ziehen Sie nun die Passschulterschraube (Pos. 1) fest. Das Befestigen erfolgt in linker Drehrichtung. Die Welle der Führungsrollen (Pos. 2) darf sich beim Befestigen der Passschulterschraube (Pos. 1) nicht mitdrehen!

4.5

Entsorgung

Gemäß der WEEE-2002/96/EG-Richtlinien nehmen wir Altgeräte und Zubehör zur fachgerechten Entsorgung zurück, sofern die Transportkosten vom Absender übernommen werden. Senden Sie die Geräte mit dem Vermerk „Zur Entsorgung“ an: Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Service-Center Stahlstraße 31 33415 Verl

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Produktübersicht

5

Produktübersicht

5.1

Lieferumfang

Prüfen Sie die Vollständigkeit der Lieferung anhand Ihres Lieferscheins. Fehlende Teile oder Schäden sind sofort festzuhalten und dem Spediteur, der Versicherung und / oder der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG mitzuteilen. Zum Standard-Lieferumfang gehören: • XTS-Starterkit • Schaltschrank • Verbindungsleitungen • Steuerungs-PC • Schaltnetzteile für 24 V und 48 V • Software-Lizenzen (TwinCAT/TC3/XTS-Erweiterung) • Dokumentation XTS (dieses Handbuch)

5.2

Typenschild

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Produktübersicht

5.3

Typenschlüssel

*Inhalt des XTS-Starterkits

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Produktübersicht

*Inhalt des XTS-Starterkits

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Technisches Beschreibung

6

Technisches Beschreibung

6.1

Allgemeine technische Daten

Umgebungseinflüsse

XTS

Umgebungstemperatur

-10 °C – +40 °C Sprechen Sie bei Umgebungstemperaturen über +40 °C unbedingt mit unserer Applikationsabteilung.

Transport- und Lagertemperatur

-25 °C - +85 °C

Zulässige relative Luftfeuchte

15 % - +95 % Betauung, nicht kondensierend

Verunreinigungslevel

EN 60204 / EN 50178 Level 2

Korrosionsschutz

Normalerweise nicht erforderlich. Unter äußersten Betriebsbedingungen können spezielle Maßnahmen durch die Fertigung vorgegeben werden.

Aufstellhöhe

Im Bereich von 1000 m bis 2500 m, ergibt sich eine Leistungsreduzierung von 1,5 % pro 100 m.

Einbaulage

Vertikale Einbaulage bei Starterkit und Gehäuse Bei weiteren individuellen XTS-Komponenten sind andere Einbaulagen möglich

Belüftung

XTS über Konvektion

Schutzklasse

IP65

Belüftung des Maschinenbett!

Hinweis

Es wird dringend empfohlen, dass Maschinenbett des XTS, aufgrund einer besseren Systemauslastung, aktiv oder passiv zu kühlen. Für weitere Hinweise zur Kühlung, wenden Sie sich bitte an die Beckhoff Applikationsabteilung!

Systemeigenschaften

XTS

Kraft max.

100 N bei Stillstand

Nutzlast

80 N bei 2 m/s

Dauerkraft

30 N (bei ∼ 30°C Temperaturerhöhung Motor gegen Montagerahmen)

Geschwindigkeit

4 m/s bei 48 VDC Versorgung

Beschleunigung

> 100 m/s² (ohne Nutzlast)

Gleichlaufgenauigkeit

< ± 0,151*) mm bei 1,5 m/s innerhalb eines Geradenmoduls

Absolute Genauigkeit

< ± 0,252*) mm innerhalb eines Geradenmoduls

Wiederholgenauigkeit (unidirektional)

< ± 10µm (Stillstand)

Moverlänge

50 mm in Bewegungsrichtung (AT9011)

Movergewicht

Ca. 350 g (gesamter Mover ohne Anbauten)

Maximale Systemlänge

> 10 m (rechenleistungsabhängig, keine Systemgrenze)

auftretende Temperatur im Betrieb / Lagertemperatur

0…< +105 °C3*) / -25 °C…+85 °C

Schutzart

IP 65

Zulassungen

CE

Schwingungs-/ Schockfestigkeit

Gemäß EN 60068-2-6/ EN 60068-2-27

EMV-Festigkeit/ -Aussendung

Gemäß EN 61000-6-2/ EN 61000-6-4

1*)

die Gleichlaufgenauigkeit ist im Wesentlichen abhängig von der mechanischen Steifigkeit und der Zuladung auf dem Mover. Die Reglereinstellung, sowie der mechanische Versatz zwischen den Modulen muss ebenfalls in Betracht gezogen werden. 2*)

typischerweise erreichbare absolute Genauigkeit, diese kann bei großer thermischer Erwärmung des Moduls (∆ϑ ≥ 30°C) oder fehlender Parallelität bzw. Orthogonalität der Encoderfahne zum Motormodul auch überschritten werden. 3*)

Bitte beachten Sie hierzu die speziellen Sicherheitshinweise des XTS auf Seite 8 dieses Handbuchs!

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Version: 1.2

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Technisches Beschreibung Elektrische Daten Versorgungsspannung Stromaufnahme Leistungsaufnahme Steuerspannung (24V) Länge pro Einspeisung Leistungsaufnahme pro Mover (48 V)

XTS Steuerspannung 24 VDC, Leistungsversorgung 50 VDC Leistungsversorgung: 16 A Nennstrom Motormodule: 30 W/m (Kommunikation, Elektronik, Wegerfassung) Typischerweise 1 m – max. 3 m (rechenleistungsabhängig) ca. 30 W bei 2 m/s konstanter Geschwindigkeit ca. 60 W bei 4 m/s konstanter Geschwindigkeit ca. 60 W bei einer Spitzenbeschleunigung von 10 m/s² und einer Masse von 1 kg ca. 300 W bei einer Spitzenbeschleunigung von 50 m/s² und einer Masse von 1 kg

Länge pro Einspeisung! Die Länge pro Einspeisung ist applikationsabhängig. Für eine genaue Dimensionierung der Einspeisung, treten Sie bitte mit der Beckhoff Applikationsabteilung in Kontakt. Hinweis

Rückspeisung des XTS

Hinweis

6.1.1

Das XTS ist rückspeisefähig. Sollte in einem Notstopp-Fall kinetische Energie zurückgespeist werden, müssen Maßnahmen getroffen werden um eine Spannungsüberhöhung zu vermeiden. Ebenfalls eine damit verbundene vorzeitige Selbstabschaltung der Motormodule. Für weitere Informationen, treten Sie bitte mit der Beckhoff Applikationsabteilung in Kontakt.

Abmessungen der Komponenten

Modul Gerades Motormodul AT2001-0250 Gerades Motormodul mit Einspeisung AT2001-0250 Gebogenes Motormodul 180° (Klothoide) AT2050-0500

Breite am Maschinenbett 39,1 mm

Breite an der Höhe Spurverbindung 22,1 mm 96 mm

Tiefe

39,1 mm

22,1 mm

96 mm

250 mm

39,1 mm

22,1 mm

306,5 mm

204,2 mm

250 mm

Distanz Mover und Module Der Luftspalt zwischen Magnet und Motor sollte auf jeder Seite 0,85 mm betragen. Wichtig: Die Magneten dürfen nicht die Motormodule des XTS berühren! Der Luftspalt zwischen der Geberfahne und dem Sensor sollte 0,9 mm betragen. Hier gilt ein Toleranzbereich von 0,4 mm – 1,4 mm (Stand: Dezember 2015). Wichtig: Die Geberfahne darf auf keinen Fall die Sensoren der Motormodule berühren!

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Technisches Beschreibung

48V Netzteil

PE Anschluss Verbindung zum Modul Grundkörper

24V Netzteil

Anschlussplan XTS-Einspeisung Schaltschrank Erde

6.1.2

48V GND 24V

EtherCAT Leitung

48 V Netzteil nicht geerdet: Den 48V Minuspol nicht am Netzteil erden! Der nebenstehende Schaltplan beschreibt die Stromaufteilung auf den einzelnen Leitern der Zuleitung. In den Modulen ist der 48V und 24V Minuspol miteinander verbunden. Wird die Erde nicht am 48V Netzteil angeschlossen verteilen sich die Ströme auf den Leitern. Auf der 24V Zu- und Rückleitung (0,75mm) fließt der gleiche Steuerstrom. Auf der 48V Zu- und Rückleitung (2,5mm) fließt der gleiche Laststrom. Die Erdung von Laststromkreisen ist nicht notwendig. Die Norm EN60204-1 Kapitel 9.4.3.1 (Erdschlüsse) beschreibt, das Steuerstromkreise zwingend geerdet werden müssen. Durch die Erdung wird vermieden, dass es bei einen Kabelbruch nicht zum Anlauf einer Maschine kommt. Laststromkreise sind davon nicht betroffen. 48 V Netzteil geerdet: Bei Erdung des 48V Netzteil ergibt sich folgende Stromaufteilung. Der nebenstehende Schaltplan beschreibt die Stromaufteilung auf den einzelnen Leitern der Zuleitung. In den Modulen ist der 48V und der 24V Minuspol miteinander verbunden. Wird die Erde am 48V Netzteil angeschlossen teilen sich die Ströme auf den 48V und 24V-Rückleiter gleich auf. Es fließen Ausgleichsströme über die Erde am Netzteil. Durch die Ausgleichströme kann die 24V Rückleitung (0,75mm) überlastet werden. Auf der 24V Zuleitung (0,75mm) fließt der Steuerstrom. Auf der 48V Zuleitung (2,5mm) fließt der Laststrom. Auf der 24V Rückleitung (0,75mm) fließt die halbe Summe aus Steuer- und Laststrom. Auf der 48V Rückleitung (2,5mm) fließt die halbe Summe aus Steuer- und Laststrom. Die Aussage, dass die halbe Summe aus Steuer und Laststrom fließen trifft nicht ganz zu. Hierbei werden Leitungs- und Übergangswiderstände vernachlässigt. Die Rechnung hat einen rein theoretischen Ansatz.

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Version: 1.2

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Technisches Beschreibung

6.1.3

Anschlussübersicht

Anschlussbelegung des Harting-Steckers Zur Herstellung einer Spannungsversorgung die Harting-Stecker des Starterkits mit den HartingSteckplätzen (Pos. 1) am mitgelieferten Schaltschrank (unteres Bild) verbinden. Leitungs-Kennzeichnung Phase 1 Phase 2 Phase 3 Phase 4 Grün-gelbe Phase / PE

Steckplatz

Signal

Leitungsquerschnitt

Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 An der Seite angeschraubt

+48 V GND (48 V) +24 V GND (24 V) Funktionserde

2,5 mm² 2,5 mm² 0,75 mm² 0,75 mm² 2,5 mm²

Auslegung der Leitungsquerschnitte

Hinweis

Die Leitungslänge (Versorgungsspannung + EtherCAT) der Einspeisemodule beträgt 5m. Das Leitungsende der Versorgungsspannung ist mit Aderendhülsen vorkonfektioniert. Das Leitungsende der EtherCAT ist mit einem RJ45-Stecker (Belegung TSB568A) vorkonfektioniert!

Anschluss der EtherCAT-Leitungen Zur Herstellung einer EtherCAT-Verbindung verbinden Sie die EtherCAT-Leitungen mit den entsprechend beschrifteten Steckplätzen (Pos. 2) am mitgelieferten Schaltschrank (unteres Bild). Sollten die Leitungen vertauscht werden, stimmen die Teaching-Daten der entsprechenden Module nicht mehr überein. • Pos. 1 zeigt die zwei Belegungsplätze der Harting-Stecker des XTS-Starterkits. • Pos. 2 zeigt die Ein- und Ausgangsbuchse für die EtherCAT-Verbindungsleitungen.

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Version: 1.2

21

Technisches Beschreibung

6.2

Aufbau des XTS

Das lineare Transportsystem XTS vereint alle Funktionen der Antriebstechnik in einem mechatronischen System. Motorbewegung, Leistungselektronik und Wegerfassung bilden eine technische Einheit, mit der sich eine Vielzahl von komplexen Bewegungsabläufen umsetzen lassen. Ein benutzerfreundliches Programminterface ermöglicht es, mit wenig Aufwand direkt aus TwinCAT 3 heraus, unterschiedliche Bewegungsabläufe zeitgleich zu realisieren. Der XTS-Baukasten erlaubt die schnelle Adaption eines Transportkonzeptes an verschiedenartige Geometrien und unterschiedliche Applikationen. Das XTS arbeitet nach dem Linearmotorprinzip mit Leistungselektronik und Wegerfassung in einem Gerät, sowie einem Mover als bewegliches Teil und einer mechanischen Führungsschiene. Die gewünschten Geometrien, Längen und Radien werden durch die Anzahl und Auswahl der Komponenten gebildet.

6.2.1

Grundfunktionen

Das XTS ermöglicht eine neue Klasse von Funktionen, die zugleich an mehreren Stellen genutzt werden können. Ganz neue, besonders flexible, Transport- und Positionieraufgaben werden mit geringem Aufwand wirtschaftlich lösbar.

6.2.1.1

Funktion des Linearmotors mit NC und weiteren Freiheitsgraden

Freie Beweglichkeit der Mover Der einzelne Mover kann wie ein Linearmotor auf der gesamten Strecke frei bewegt werden, da er ohne Kabel auskommt. Er kann beliebig starten, stoppen / bremsen, beschleunigen und Positionen anfahren. Wie ein Linearmotor mit NC-Steuerung kann ein einzelner Mover auf externe Bewegungsprofile auf synchronisiert werden und erzielt dabei größtmögliche Flexibilität. Produktionsgeschwindigkeit Ein einzelner Mover kann sensibel angesprochen werden – ohne Ruckeln und bei höchster Positioniergenauigkeit. Die Produktionsgeschwindigkeit kann bis zu 4 m/s auf der gesamten Strecke betragen. Die ruckelfreien Beschleunigungsprofile erlauben sogar das Transportieren von Flüssigkeiten. Verschleißfestigkeit Der Einsatz des XTS führt zu einem geringeren mechanischen Verschleiß, da nur der Mover mechanisch gelagert werden muss. Getriebe, Riemen, Bänder, Umlenkrollen und Klemmungen sind nicht notwendig. Aufgrund der hohen Positioniergenauigkeit erübrigt sich der Ausgleich von Ungenauigkeiten üblicher Transportlösungen. Die Kettendehnung bei Belastung und Verschleiß, das Nachspannen von Zahnriemen oder das mechanische Spiel bei Lastwechsel entfallen. Neben der Nutzlast wird nur eine kleine Masse des Mover bewegt.

6.2.1.2

Synchrones Bewegen in der Gruppe

Verfahren mit konstanter Kraft Ein Mover folgt dem anderen mit definierter Kraft. Er kann eine Klemmkraft aufbringen und zugleich einer Bewegung folgen. Für andere Anwendungsfälle kann die Klemmkraft begrenzt werden. Dies dient dazu ein Produkt unter allen Bedingungen nicht unnötig zu belasten. Synchronisation in der Gruppe Es können an beliebigen Stellen auf der Strecke fließend (in der laufenden Bewegung), Gruppen gebildet werden, die gemeinsam stoppen oder mit vorgegebenem Geschwindigkeitsprofil an Bearbeitungsstationen entlang fahren. Die Gruppengröße (Anzahl und Abstand) kann dynamisch geändert werden.

22

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Technisches Beschreibung Freie Beweglichkeit mehrerer Mover Alle Mover können unabhängig voneinander bewegt werden. Sie können absolute Positionen entlang des gesamten Fahrwegs einnehmen. Zusätzlich können sie relativ zueinander verfahren werden und vermeiden immer eine Kollision mit ihrem Nachbarn.

6.2.2

Anwendung der Grundfunktionen

Unterbrechungsfreier Produktionsfluss Aus der Kombination der Grundfunktionen können mit dem XTS Produktionsströme konstant in Bewegung gehalten werden. Da die Mover des XTS unabhängig voneinander arbeiten, ist es möglich einzelne Objekte anzuhalten und zu bearbeiten, ohne dass der Gesamtprozess unterbrochen werden muss, von außen betrachtet bleibt der Produktstrom erhalten. Produkte schieben, Produktabstand und Produktgeschwindigkeit anpassen Der Mover des XTS kann immer mit dem Produktstrom laufen. Es ist keine Rückfahrt oder ein Rückhub gegen den Produktfluss notwendig. Über die dynamische Pufferung kann das Transportgut während der Bewegung aufgestaut und gruppiert werden. Produkt klemmen und bewegen Durch die Kombination aus dem synchronen Verfahren einer Gruppe und dem Aufbringen einer konstanten Kraft lässt sich ein Produkt klemmen und eingeklemmt bewegen. Die Bewegung wird zu jeder Zeit und an jedem Ort auf der Transportstrecke kontrolliert.

6.2.3

Systemlänge und Kurvenfunktion

Durch das mechatronische Konzept vereint das XTS Funktionen und Eigenschaften, die für den dynamischen Transport von Gütern jeglicher Art benötigt werden. Neben den Grundfunktionen der Mover ermöglichen die komplexen Funktionen des XTS die sanfte Steuerung eines endlosen Produktstroms. Systemlänge Das System besteht aus einzelnen Modulen, die miteinander kombiniert sowohl kleine kompakte Lösungen als auch meterlange Transsportstrecken entstehen lassen. Gerade Strecken setzen sich aus 250-mmModulen zusammen, durch Bogenstücke können Sie endlos erweitert werden. Eine Motorzuleitung muss maximal alle 3 Meter gesetzt werden. Die elektrische Verbindung zwischen den Modulen wird beim Zusammenbau hergestellt. Das Führungsschienensystem bietet einzelne Längen bis 2,5 m. Kurvenfunktion Der gesamte Fahrweg wird zur Nutzstrecke, da Hin- und Rückweg und auch die Bogenstücke zum Materialtransport und zur Bearbeitung zur Verfügung stehen. Durch die maximal mögliche Ausnutzung des Transporthin- und -rückweg, entstehen sehr kompakte Anwendungslösungen, die völlig neue Maschinenkonzepte ermöglichen. Moverzahl Für die Moveranzahl gibt es keine Systemgrenzen. Sie kann folglich passend zur Anwendung optimiert werden. In der Praxis wird die Anzahl nur durch die verfügbare Rechenleistung des PCs begrenzt.

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23

Technisches Beschreibung

6.3

Übersicht des XTS-Starterkits Zusammensetzung der Starterkits In diesem Kapitel werden ausschließlich XTS-Komponenten des Starterkits aufgeführt.

Hinweis Basisbestandteile • Ständer und Halterung für alle mechanischen Teile • Industrie-PC mit allen notwendigen Schnittstellen und ausreichender Systemleistung • TwinCAT NC PTP und XTS-Funktionspaket • Netzteile 24 V DC und 48 V DC • CU2508 Echtzeit-Ethernet-Port-Multiplier XTS-Starterkit small AT2000-0500, 500 mm, gerade Länge Pos. 1

Anzahl 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

3 2 5 1 1 1 1 1 1 2 1 1

Produktbeschreibung XTS-Geradenmodul mit Anschlussleitung und EtherCAT Interface XTS-Geradenmodul XTS-Bogenmodul 180° (Klothoide) Mover inklusive Rollen, Magnetplatten und Geberfahne Software-Lizenz TwinCAT TC3 XTS Extension TwinCAT 3 PLC/ NC PTP 10 TwinCAT 3 Scope View Professional* TwinCAT 3 Scope Server* TwinCAT 3 CAM Design Tool* TwinCAT 3 NC Camming* Führungsschiene, 180° (Klothoide) Führungsschiene gerade mit Schleuse Führungsschiene gerade ohne Schleuse

Art.-Nummer AT2001-0250 AT2000-0250 AT2050-0500 AT9011-0050-0550 TF5850-0080 TC1250-0080 TC1300-0080 TF3300-0080 TE1510 TF5050-0080 AT9050-0500 AT9100-0500 AT9000-0500

XTS-Starterkit medium AT2000-1000, 1000 mm, gerade Länge Pos. 1

Anzahl 1

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

7 2 10 1 1 1 1 1 1 2 1 1

24

Produktbeschreibung XTS-Geradenmodul mit Anschlussleitung und EtherCAT Interface XTS-Geradenmodul XTS-Bogenmodul 180° (Klothoide) Mover inklusive Rollen, Magnetplatten und Geberfahne Software-Lizenz TwinCAT TC3 XTS Extension TwinCAT 3 PLC/ NC PTP 10 TwinCAT 3 Scope View Professional* TwinCAT 3 Scope Server* TwinCAT 3 CAM Design Tool* TwinCAT 3 NC Camming* Führungsschiene, 180° (Klothoide) Führungsschiene gerade mit Schleuse Führungsschiene gerade ohne Schleuse

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Art.-Nummer AT2001-0250 AT2000-0250 AT2050-0500 AT9011-0050-0550 TF5850-0080 TC1250-0080 TC1300-0080 TF3300-0080 TE1510 TF5050-0080 AT9050-0500 AT9100-1000 AT9000-1000

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Technisches Beschreibung XTS-Starterkit large AT2000-1500, 1500 mm, gerade Länge Pos. 1

Anzahl 2

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

10 2 10 1 1 1 1 1 1 2 1 1

Produktbeschreibung XTS-Geradenmodul mit Anschlussleitung und EtherCAT Interface XTS-Geradenmodul XTS-Bogenmodul 180° (Klothoide) Mover inklusive Rollen, Magnetplatten und Geberfahne Software-Lizenz TwinCAT TC3 XTS Extension TwinCAT 3 PLC/ NC PTP 10 TwinCAT 3 Scope View Professional* TwinCAT 3 Scope Server* TwinCAT 3 CAM Design Tool* TwinCAT 3 NC Camming* Führungsschiene, 180° (Klothoide) Führungsschiene gerade mit Schleuse Führungsschiene gerade ohne Schleuse

Art.-Nummer AT2001-0250 AT2000-0250 AT2050-0500 AT9011-0050-0550 TF5850-0080 TC1250-0080 TC1300-0080 TF3300-0080 TE1510 TF5050-0080 AT9050-0500 AT9100-1500 AT9000-1500

*Änderungen vorbehalten

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Technisches Beschreibung

6.4

Übersicht der Komponenten

6-Rollen Mover

Gerades Motormodul

Positionsnummer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Erklärung Haltebügel für Magnetplatte und Führungsrollen Führungsrollen Schutzgummis Magnetplatten Geberfahne für Wegerfassung Anbauflächen der Führungsschienen Integrierte Wegerfassung im Motormodul Spulenpaket Passstift zur Befestigung am Nachbarmodul Steuerspannung (24VDC), Leistungsversorgung (50VDC) und EtherCAT werden nach der Montage zweier Module automatisch durchkontaktiert Anbaufläche zur Befestigung des Motormoduls auf dem Maschinenbett

Beschreibung der Positionsnummer 9!

Hinweis

26

Die Positionsnummer 9 zeigt die Passstifte zur Befestigung zweier Motormodule. Die Passstifte sind in der 3D-Zeichnung nur schematisch angedeutet. Eine detaillierte Beschreibung finden Sie in Kapitel 7.3 Zusammenbau der Module!

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Technisches Beschreibung Gebogenes Motormodul 180° (Klothoide)

Positionsnummer 12 13 14 15 16 17 18 19

Führungsschiene mit und ohne Schleuse

Erklärung Steuerspannung (24VDC), Leistungsversorgung (50VDC) und EtherCAT-Ausgang Motor, Spulenpaket Steuerspannung (24VDC), Leistungsversorgung (50VDC) und EtherCAT-Eingang Anbaufläche der Führungsschiene Wegerfassung im Motormodul Gerade Führungsschiene Gerade Führungsschiene mit herausnehmbarer Schleuse zum Austausch der Mover Anbaufläche zur Befestigung der Führungsschiene auf dem Motormodul

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27

Installation

7

Installation

7.1

Mechanische Installation Akute Verletzungsgefahr oder Tod durch Stromschlag!

GEFAHR

Versetzen Sie vor der Montage oder Demontage des XTS alle elektrischen Komponenten in einen spannungslosen Ruhezustand! Eine Missachtung dieser Anweisung kann zu schwerwiegenden körperlichen Verletzungen bis hin zum Tod führen!

Gefahr durch magnetische Felder! Durch das auftretende, magnetische Feld entsteht ins besondere eine Gefahr für: • Personen mit Herzschrittmachern (Der Herzschrittmacher kann in den Testmodus geschaltet werden und somit einen Herzstillstand hervorrufen!) • Personen mit magnetisch leitfähigen Implantaten • Magnetische Datenträger • Chipkarten mit Magnetstreifen und • elektronische Geräte • Beachten Sie ebenfalls, dass die magnetischen Felder auch implantierte Defibrillatoren beeinflussen können, sowie externe Defibrillatoren funktionsunfähig machen. • Gewährleisten Sie einen Sicherheitsabstand von 500 mm zu allen magnetischen Teilen. Es ist außerdem sicherzustellen, dass kein direkter Kontakt mit magnetischen Bauteilen in der Nähe von störungsempfindlichen Teilen erfolgt. Die in anderen Ländern geltenden, nationalen Bestimmungen und Richtlinien, sind zu beachten! Ebenfalls zu beachten sind die Anforderungen der BGV B 11 in Zusammengehörigkeit mit magnetischen Feldern (BGV B 11 §14).

Gefahr durch magnetische Anziehungskräfte! Das Beckhoff XTS ist mit Permanentmagneten an den Führungsschienen und Movern ausgestattet. Bei der Installation und Inbetriebnahme der Komponenten kann es Aufgrund von magnetischen Anziehungskräften zu Quetschungen und Verletzungen von Körperteilen kommen. Beachten Sie deshalb folgende Sicherheitsinformationen: • Die magnetbehafteten Bauteile sind langsam aneinander zu führen. Lassen Sie magnetbehaftete Bauteile niemals ungesichert und nebeneinander liegen. Tragen Sie Schutzhandschuhe. • Vermeiden Sie harte Stöße oder ein ruckartiges Aufeinandersetzen der Magnete. Diese können splittern und zu Augenverletzungen führen. Tragen Sie eine Schutzbrille. • Stellen Sie in Ihrer Arbeitsumgebung sicher, dass keine eisenhaltigen Werkzeuge oder Materialien in der Nähe sind. Diese könnten vom Magnetischen Feld angezogen werden und Verletzungen an Körperteilen hervorrufen. Ebenfalls sollten keine magnetisierbaren Gegenstände wie Uhren, Halsketten, Ohrringe, etc. am Körper getragen werden. • Arbeiten Sie immer zu zweit • Generell gilt bei allen Arbeiten eine persönliche Schutzausrüstung (PSA) zu tragen!

Veränderungen an System-Bauteilen!

Achtung

28

Eine zerspanende Bearbeitung (Fräsen, Bohren, etc.) einzelner Komponenten des XTS und die damit verbundene Veränderung des Gesamtaufbaus, können zu Verformungen an den Bauteilen des Systems führen. Bitte beachten Sie, dass Sie bei selbst vorgenommenen Veränderungen am XTS, die Gewährleistungsansprüche an die Beckhoff Automation GmbH & Co. KG verlieren.

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Installation

7.2

Übersicht der Anzugsmomente

Schraubengrößen und Anzugsdrehmomente Motormodule Gerades Motormodul

Positionsnummer 1 2 3

Gebogenes Motormodul 180° (Klothoide)

Erklärung Schraube: M5 x 20 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 6 Nm Schraube: M6 x 12 ISO 7380-A2 Anzugsdrehmoment: 8 Nm Schraube: M5 x 30 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 6 Nm

Auslegung der Anzugsdrehmomente!

Hinweis

Bitte beachten Sie, dass die angegebenen Anzugsdrehmomente Richtwerte der Beckhoff Automation GmbH & Co. KG sind. Sollten Sie Anzugsdrehmomente wählen, die größer oder kleiner als die hier vorgeschriebenen sind, besteht die Gefahr, dass Komponenten beschädigt werden!

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29

Installation Führungsschiene mit 6 Rollen Mover Führungsschiene mit Schleuse

Positionsnummer 4 5 6 7 8 9 10 11

6-Rollen Mover

Erklärung Schraube: M4 x 10 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 3 Nm Schraube: M3 x 30 DIN EN ISO 4762; Mutter: M3 DIN EN ISO 10511 Anzugsdrehmoment: 2 Nm Schraube: M4 x 40 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 4 Nm Schraube: M3 x 6 DIN EN ISO 4026 Anzugsdrehmoment: 0,5 Nm Gewinde: M6 (Bitte Hinweis am Ende der Seite beachten!) Schraube: M3 x 12; Mutter: M3 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 1,5 Nm Schraube: M3 x 6 DIN EN ISO 4762-A2 Anzugsdrehmoment: 1,5 Nm Schraube: M3 x 4 ISO 7380-A2 Anzugsdrehmoment: 0,8 Nm

Maximale Einschraubtiefe der Gewindebohrungen beachten!

Hinweis

30

Die M6-Gewindebohrungen (Pos. 8), besitzen ein Durchgangsgewinde und sind direkt hinter den oberen Führungsrollen der Mover angebracht. Für das Anbringen von Zusatzkomponenten an den Gewindebohrungen ist zu beachten, dass die Einschraubtiefe von 6,5 mm nicht überschritten werden darf um eine Beschädigung der Führungsrollen zu vermeiden!

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Installation

7.3

Montage der Mover auf die Führungsschiene

In diesem Kapitel erfahren Sie, wie ein 6-Rollen Mover mit einer Aufgleishilfe auf den Führungsschienen montiert wird. Bitte beachten Sie die Sicherheitshinweise in den Handlungsanweisungen! Montageanleitung 1.) Lösen Sie zuerst beide Zylinderschrauben (Pos. 1) an der Führungsschiene. Benutzen Sie für das Lösen der Zylinderschrauben (Pos. 1) einen Innensechskant-Schlüssel SW 3 (Pos. 2). Das Herausdrehen erfolgt in rechter Drehrichtung.

2.) Entnehmen Sie die Schleusen-Abdeckung (Pos. 3). Heben Sie diese dazu nach oben ab. Achten Sie darauf, dass Sie die gelösten Schrauben, sowie die Schleusen-Abdeckung nicht verschmutzt oder beschädigt wird. Arbeiten Sie in einer sauberen und weitgehend staubfreien Umgebung. Achtung: Bitte beachten Sie, dass die nun zugänglichen Kanten sehr scharfkantig und nicht angefast sind. Es kann zu Schnittverletzungen kommen!

3.) Die zwei Passstifte (Pos. 4) auf dem Schleusenmodul können entnommen werden und bei Bedarf zur Seite gelegt werden. Setzen Sie im nächsten Schritt die rote Aufgleishilfe (unteres Bild Pos. 5) auf die Führungsschiene. Befestigen Sie diese mit den zwei Zylinderkopfschrauben (Pos. 1) und einem Innensechskant-Schlüssel SW 3 (Pos. 2).

4.) Setzen Sie nun den Mover (unteres Bild Pos. 6) auf die Führungsschiene. Halten Sie den Mover gerade über das Motormodul und stecken Sie ihn langsam und ohne großen Kraftaufwand auf die Führungsschiene. Wenn die Permanentmagneten der Mover und der Motormodule ein magnetisches Feld aufweisen, ziehen sich beide Bauteile automatisch an. Achtung: Es kann zu Verletzungen durch Quetschungen kommen!

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Installation 5.) Der Mover (Pos. 6) ist nun auf der Führungsschiene angebracht. Schieben Sie den Mover langsam per Hand aus dem Arbeitsbereich. Achtung: Bitte achten Sie beim Aufgleisen des Movers darauf, dass die Kunststoffrollen an den scharfen Kanten nicht beschädigt werden!

6.) Wenn alle Mover getauscht oder aufgegleist wurden, entnehmen Sie die rote Aufgleishilfe (Pos. 5). Hierzu lösen Sie die beiden Zylinderkopfschrauben (Pos. 1) mit einem Innensechskant-Schlüssel SW 3 (Pos. 2) und heben die Einschleuse-Hilfe nach oben ab.

7.) Setzen Sie nun die Schleusen-Abdeckung (Pos. 3) von oben herab auf die Passstifte. Kontrollieren Sie die exakte Position und prüfen Sie ob die Schleusen-Abdeckung einen festen Sitz auf den Passstiften hat. Achtung: Wenn die Schleusen-Abdeckung nicht korrekt auf den Passstiften sitzt kann dies Schäden an den Führungsschienen und Movern verursachen!

8.) Befestigen Sie zuletzt die Schleusen-Abdeckung mit den beiden Zylinderschrauben (Pos. 1) und einem Innensechskant-Schlüssel SW 3 (Pos. 2). Das Eindrehen der Schrauben erfolgt in linker Drehrichtung.

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Installation

7.4

Das Positionierungs-System

Bevor die Mover am neuen XTS in Bewegung gesetzt werden, müssen die Offset-Level der EncoderSensoren kalibriert werden. Bei vorgefertigten Starterkits sind die Sensoren des Systems bereits kalibriert und die Sensorwerte in einer Datei hinterlegt. Neue Systeme oder Systeme bei denen die Motormodule getauscht oder neu gruppiert worden sind, müssen wieder kalibriert werden. Das Kalibrieren ist unkompliziert und ohne Schäden am System durchführbar.

7.4.1

Nullpunkt des Encoder-Systems Der Nullpunkt des Encoder-Systems, befindet sich an der Modulkante (auf der Seite der Kabelverbindung), des ersten Einspeisemoduls. Der Pfeil (Pos. 1) im Bild zeigt die positive Zählrichtung des Systems.

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Installation

7.4.2

Teaching des Encoder-Systems

Mit dem neuen CTcIoXtsDrv ist nun nur noch die Stillstands-Messung erforderlich. Die Messungen sollten generell durchgeführt werden wenn die Motormodule zusammengebaut werden. XTS-Starterkits werden mit einer fertigen Kalibrierungs-Datei ausgestattet, welche unter \TwinCAT3.1\Boot folder zu finden sind. 1.

Nach der Aktivierung der Konfiguration und des TwinCAT-Systems, kann der Run-Mode gestartet werden. Die TwinCAT-Symbolleiste sollte nun grün eingefärbt sein. Man kann nun mit der StillstandsMessung beginnen. Die Parameter zur Kalibrierung sind im CTcIoXtsDrv unter TcCOM Objects zu finden und zu ändern. 2.

Die Idee hinter der Stillstands-Messung ist es, alle Werte ohne Störungen erfassen zu können. Dazu werden im ersten Schritt alle Mover auf die Motormodule 1,2 und 3 geschoben um diese vom Teaching-Prozess auszuschließen. Auf den Nullpunkt gesetzt werden in diesem Schritt nur die restlichen Motormodule.

34

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Installation 3.

In diesem Beispiel-Bild können bis zu 10 Motormodule ausgewählt werden. Die Module 1,2 und 3 sind nicht Teil des Teaching, da sich auf diesen Motormodulen noch Mover befinden. Die restlichen Motormodule hingegen sind Teil des Teaching-Prozesses. Hier wird nun für die Motormodule der Nullpunkt festgelegt. 4.

Über den Befehl „Online Write“ kann das Teaching gestartet werden. Das untere Ausgabefenster mit der Einstellung TwinCAT öffnet sich und zeigt den Teaching-Verlauf an. 5.

In diesem Fenster ist nun zu sehen, dass die Motormodule 1,2 und 3 vom Teaching ausgeschlossen wurden und das, der Prozess gestartet wurde.

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Installation 6.

Über den erneuten Befehl „Online Write“ kann der Teaching-Prozess nun gestoppt werden. 7.

Der Prozess ist nun gestoppt. Weiterhin ist in diesem Anzeigefenster zu sehen, dass die technischen Daten der Module 1,2 und 3 ungültig sind, da diese aus dem Teaching ausgeschlossen wurden. 8.

Nun werden alle Mover von Hand auf die Motormodule 7,8 und 9 geschoben. Somit können nun die vorher ausgeschlossenen Motormodule 1,2 und 3 am Teaching-Prozess teilnehmen. Da sich die Mover nun auf den Modulen 7,8 und 9 befinden werden diese Module nun ebenfalls vom Teaching ausgeschlossen.

36

Version: 1.2

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Installation 9.

Der Ablauf des Teaching-Prozess ist identisch mit dem bereits durchgeführten für die Motormodule 1,2 und 3. Die gesperrten bzw. vom Teaching-Prozess ausgeschlossenen Module sind 7,8 und 9. 10.

Durch den Befehl „Online Write“ wird nun wieder ein neuer Teaching-Prozess gestartet. 11.

Das Ausgabefenster mit der Einstellung TwinCAT gibt nun wieder die Werte an, welche in den vorherigen Schritten eingestellt wurden. 7,8 und 9 sind jetzt vom Teaching ausgeschlossen.

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Version: 1.2

37

Installation 12.

Durch den erneuten Befehl „Online Write“ wird das Teaching nun beendet. 13.

14.

38

Das abschließende Ausgabefenster mit der Einstellung TwinCAT sagt nun aus, dass der TeachingProzess gestoppt wurde und alle Mover gefunden und gestartet werden können. Wenn das XTS-System das erste Mal gestartet wird, gibt das System den Fehler „Initial Axis Fault“ aus. Dies ist ein Schrittfehler der allerdings nur ein einziges Mal auftritt. Starten Sie das System neu und der Fehler wird behoben. Es treten keine weiteren Folgefehler mit auf.

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Installation 15.

Nachdem nun alle Motomodule den Teaching-Prozess durchlaufen haben, können Sie mit Hilfe dieser Operations-Maske die Mover auf dem XTS-System bewegen. Bitte beachten Sie, dass dazu unter dem Punkt „Enabling“ alle drei Felder angeklickt werden müssen. Außerdem muss der Wert im Feld „Override“ auf > 0 eingestellt werden. Über die Funktionen F1 – F9 können Sie nun die Mover auf dem System verfahren. Wichtig: Es wurde noch keine Kollisions-Vermeidung eingestellt. Die Mover können daher noch miteinander kollidieren! Bitte stellen Sie vor Inbetriebnahme und Verfahren der Mover zuerst die Kollisions-Vermeidung ein. Diese wird im nächsten Kapitel beschrieben!

Verletzungsgefahr durch Bewegung der Mover!

WARNUNG

Durch die Inbetriebnahme des XTS kommt es zu einer Bewegung der Mover auf den Führungsschienen. Dadurch kann es zu Verletzungen an Körperteilen kommen. Gewähren Sie einen geeigneten Sicherheitsabstand und halten Sie sich nicht im Bewegungsraum auf.

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Installation

7.4.3

Einsatz-Simulation

1.

Das Verfahren der Mover kann im XTS ebenfalls simuliert werden. Somit ist es nicht zwingend notwendig reale Mover auf dem XTS-System einzubinden. Der Simulations-Vorgang wird im Solution Explorer durch den SoftDriveEncoder_Obj2 gestartet. Der Reiter heißt Parameter (Init). Dort kann der PositionsFeedbackMode auf Simulation gesetzt werden. 2.

Ist dies geschehen, müssen alle Mover mit einer Startposition für die Simulation deklariert werden. Um einen genauen Praxisfall zu simulieren, empfehlen wir die Distanz von einem Mover zum anderen auf 100 mm einzustellen. Diese Einstellung muss für jeden simulierten Mover vorgenommen werden. Der Wert für die Startposition gibt an, an welcher Position die Mover in der Simulation starten. 3.

4.

40

Damit der Simulationsvorgang problemlos funktioniert müssen im Solution Explorer die Bäume Device 1 (EtherCAT) und Object1 (CTcIoXtsDrv) ausgestellt werden. Wenn alle Einstellungen vorgenommen wurden muss das System neu gestartet werden. Danach kann die Simulation in Betrieb genommen werden.

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Installation

7.5

Kollisionsvermeidung

7.5.1

Funktionsweise der Kollisionsvermeidung

Beim Betrieb der Kollision-Vermeidung werden die Parameter „InTarget“ und „InPosition“ sowie „HasJob“ trotz vorheriger Konfiguration außer Kraft gesetzt. Die Kollisions-Vermeidung dient dazu, allen Movern konkrete Verfahrwege, Geschwindigkeiten und Abstände zu vermitteln. Durch diese Einstellungen wird eine Kollision der Mover beim Verfahren vermieden. 1a.

Alle Mover werden am Nullpunkt (Einspeise-Motormodul) positioniert. Nun werden über die PLCBausteine der Mover verschiedene Einstellungen vorgenommen, welche dafür sorgen, dass die Mover nicht miteinander kollidieren. 1b.

Dieses Fenster zeigt den PLC-Baustein für den Mover Nummer 9. Wir geben diesem Mover nun die Vorgabe, dass er sich auf Position 2000 mit einer Verfahrgeschwindigkeit (Velocity) von 1000 positionieren soll. Der Abstand des Movers in der Verfahr-Richtung soll dabei 100 betragen (Gap).

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41

Installation 1c.

Die Grafik zeigt nun an, dass der Mover aktiv ist und die vorgegebene Geschwindigkeit über den Verfahrweg angenommen hat. Bei der Zielposition von 2000, hat sich die Geschwindigkeit herabgesetzt und die Aktivität des Movers wurde beendet. 1d.

Der Mover Nummer 9 ist nun auf der zuvor eingestellten Position verfahren und angekommen. 2a.

Nun wird ein weiterer Mover mit Parameter-Werten versehen. Mover 8 soll sich ebenfalls auf die Position 2000 mit einer Verfahrgeschwindigkeit von 1000 begeben. Der Abstand von 100 bleibt identisch. Da sich allerdings Mover 9 bereits auf dieser Position befindet würde nun ein typischer Kollisionsfall eintreten. Jedoch sind beide Mover mit einem Abstand von 100 deklariert. Dies bedeutet, dass Mover 8 auf Position 1800 verfährt und den Abstand von 100 zu Mover 9 hält.

42

Version: 1.2

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Installation 2b.

Da Mover 8 seine endgültige Position von 2000 noch nicht erreicht hat, sondern auf 1800 verweilt, bleibt der Mover aktiv. In der Grafik ist zusehen, dass die „busy“ und „active“ Gerade nach dem Erreichen der Position 1800 nicht abfällt sondern weiter aktiv bleibt. 2c.

Die Grafik verdeutlicht noch einmal die Positionierung beider Mover auf dem XTS-System. Mover 8 stoppt hinter Mover 9. 3a.

Nun geben wir Mover 9 den Befehl auf Position 2500 zu verfahren. Die Verfahrgeschwindigkeit und der Abstand bleiben dabei gleich.

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Version: 1.2

43

Installation 3b.

Durch diese Änderung der Befehle für Mover 9 ändert sich auch der Graph. Man sieht, dass Mover 9 wieder aktiv ist und eine Verfahrgeschwindigkeit aufgenommen hat, welche bei Position 2500 abfällt. Ebenfalls hat Mover 8 eine Verfahrgeschwindigkeit aufgenommen, welche bei Position 2000 endet. Auch die activ und busy Geraden enden auf dieser Position. 4.

Mover 9 ist nun auf die Position 2500 und Mover 8 auf die Position 2000 verfahren ohne dabei zu kollidieren. Nach Erreichen der Positionen ist die Aktivität der Mover beendet bis neue Werte oder Zyklen eingegeben werden.

44

Version: 1.2

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Technische Daten

8

Technische Daten

8.1

AT9011-0050-0550

Technische Daten

Symbol [Einheit]

AT9011-0050-0550

Länge

mm

50,00

Breite

mm

62,00

Höhe

mm

78,50

Gewicht

g

410,00

Schwerpunkt

mm

v.o. ca. 42,50

Rollen

8.2

6 x D19 zylindrisch

Maßzeichnung AT9011-0050-0550

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Version: 1.2

45

Support und Service

9

Support und Service

Beckhoff und seine weltweiten Partnerfirmen bieten einen umfassenden Support und Service, der eine schnelle und kompetente Unterstützung bei allen Fragen zu Beckhoff Produkten und Systemlösungen zur Verfügung stellt. Beckhoff Support Der Support bietet Ihnen einen umfangreichen technischen Support, der Sie nicht nur bei dem Einsatz einzelner Beckhoff Produkte, sondern auch bei weiteren umfassenden Dienstleistungen unterstützt: • Support • Planung, Programmierung und Inbetriebnahme komplexer Automatisierungssysteme • umfangreiches Schulungsprogramm für Beckhoff Systemkomponenten Hotline: Fax: E-Mail:

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Beckhoff Service Das Beckhoff Service-Center unterstützt Sie rund um den After-Sales-Service: • Vor-Ort-Service • Reparaturservice • Ersatzteilservice • Hotline-Service Hotline: Fax: E-Mail:

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Weitere Support- und Serviceadressen finden Sie auf unseren Internetseiten unter http://www.beckhoff.de. Beckhoff Firmenzentrale Beckhoff Automation GmbH & Co. KG Hülshorstweg 20 33415 Verl Deutschland Telefon: Fax: E-Mail:

+49(0)5246/963-0 +49(0)5246/963-198 [email protected]

Die Adressen der weltweiten Beckhoff Niederlassungen und Vertretungen entnehmen Sie bitte unseren Internetseiten: http://www.beckhoff.de Dort finden Sie auch weitere Dokumentationen zu Beckhoff Komponenten.

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Version: 1.2

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