Motor-Feedback Neue Motor-Feedback-Systeme mit Sicherheitstechnik

Rotative Direktantriebe sind vor allem in Einsatzgebieten mit schnellen Zyklen und sehr hohen Ansprüchen an die Positioniergenauigkeit das Maß der Dinge. Mit den neuen Motor-Feedback-Systemen der Serie SES/SEM 70 und 90 bringt Sick jetzt Sicherheitstechnik sowie integrierten Multiturn ohne Umweg in die Welt der Direktantriebe.

Anbieter zum Thema

SIKO GmbH

Lenord, Bauer & Co. GmbH

Oswald Elektromotoren GmbH

SICK AG

Sicherheit geht vor: Der Schutz von Mitarbeitern in einer Produktionsumgebung, die nicht mehr von festen Schutzzäunen oder abgeriegelten Flächen geprägt ist, ist nur mit schnell reagierender und vor allem verlässlicher Sicherheitstechnik zu gewährleisten. Diese Sicherheit will Sick mit seinen neuen Motor-Feedback-Systemen der Serie SES/SEM 70 und 90 in die Welt der Direktantriebe bringen.

Sowohl als Singleturn- als auch Multiturn-Variante

Die neuen Motor-Feedback-Systeme SES/SEM 70 und 90 gibt es sowohl als Singleturn- als auch Multiturn-Variante. Dabei werden die Umdrehungen mit einem im Drehgeber integrierten Getriebe gemessen. Die Vorteile: Da das SES/SEM-System auf einen batteriegepufferten Umdrehungszähler verzichtet, sinkt der Verdrahtungsaufwand. Außerdem müssen keine erschöpften Batterien ersetzt werden, was die Verfügbarkeit sowie Produktivität der Gesamtmaschine erhöht und gleichzeitig Material- und Personalkosten für die Überwachung und Wartung reduziert.

Die durch den mechanischen Multiturn erfassten Umdrehungen samt Positionsinformation werden über die Hiperface-Schnittstelle an den angeschlossenen Regler übertragen. Der mechanische Multiturn kann bis zu 4096 Umdrehungen erfassen. Das Motor-Feedback-System ist dabei direkt auf der Motorwelle montiert – ohne zusätzliche Riemenverbindungen oder mechanische Kupplungen.

Functional-Safety-Zulassung in Arbeit

Um die Anforderungen der Sicherheitstechnik zu erfüllen, arbeitet Sick aktuell daran, die neuen Hiperface-Geräte der Baureihe SES/SEM 70 und 90 mit Functional-Safety-Zulassung entsprechend des Safety Integrity Level 2 (SIL2) der EN 61508 sowie dem Performancelevel d (PLd) der EN ISO 13849 zu versehen. Die speziell für rotative Direktantriebe – beispielsweise Torquemotoren – entwickelten Motor-Feedback-Systeme eröffnen neue Möglichkeiten, Maschinen mit Direktantrieben und Safety auf vergleichsweise einfache Weise zu projektieren.

Mit Blick auf unterschiedliche Motorgrößen bietet Sick die neuen Hohlwellengeber für Direktantriebe mit Wellendurchmessern von 25 mm (Typ SES/SEM70) und 50 mm (Typ SES/SEM90) an. Die smarte Baugröße des Hohlwellengebers mit Hiperface-Schnittstelle fördert den aktuellen Trend, Maschinen- und Anlagen möglichst kompakt zu bauen. Die Motor-Feedback-Systeme sind für Hohlwellenmotoren mit hoher Drehzahl geeignet. Der SES/SEM70 kann bis zu einer maximalen Drehzahl von 8500/min eingesetzt werden, der SES/SEM90 bis zu 6000/min.

Lagerloses Sensorelement als Basis

Funktional betrachtet basiert das Motor-Feedback-System auf einem kapazitiven Messprinzip mit holistischer Abtastung. Kernstück der Baureihe SES/SEM ist das lagerlose Sensorelement – bestehend aus Sender- und Empfängerplatine sowie sinusförmigem Rotor. Hierbei verändert der auf der Motorwelle montierte Rotor durch seine Drehung das Dielektrikum zwischen der Sender- und der Empfängerplatine. Die Änderung des elektrischen Feldes wird in Sinus-Cosinus-Signale umgewandelt und über die Hiperface-Schnittstelle an den Regler übertragen.

Die holistische Abtastung ist äußerst robust und zeigt sich im Vergleich zu optischen Systemen mit Kugellagern, Codescheiben und Lichtquellen unempfindlich gegenüber Staub, Feuchtigkeit oder mechanischen Einflüssen. Mit Blick auf die Regelungsgüte bietet das neue Motor-Feedback-System eine feinauflösende Spur mit 32 Sin-Cos-Perioden pro Umdrehung (SES/SEM70) beziehungsweise 64 Sin-Cos-Perioden pro Umdrehung (SES/SEM90). Dank der Hohlwellendurchmesser von 25 mm sowie 50 mm können Kabel, Kühlleitungen oder andere Verbindungen problemlos durch die Motorwelle geführt werden. Diese Eigenschaft eröffnet während der Konstruktion von Maschinen neue Freiheitsgrade, beispielsweise bei kollaborativen Roboterapplikationen.

Einfach und schnell montieren

Durch die Montage ohne spezielles Justagewerkzeug lassen sich die Motor-Feedback-Systeme einfach und schnell montieren – aufstecken, drehen und fertig. Nach der Montage kann über die Software Sopas die Position des Rotors ausgelesen werden. Da die Rotorposition direkt Rückschlüsse auf einen korrekten Anbau gibt, sind Montagefehler vor der Auslieferung des Motors verlässlich zu identifizieren.

Einsatzgebiete für die Serie SES/SEM 70 und 90 mit Hohlwellenausführung sieht Sick im Bereich Torquemotoren und Rundtischapplikationen sowie bei Direktantrieben in Roboterapplikationen, Spritzgussmaschinen, Holzbearbeitungszentren, der Halbleitertechnik oder Handlingsystemen. (jv)

Absolutsensor

Motorfeedback echt-absolut messen

Hannover Messe 2018: Halle 9, Stand F18

(ID:45168491)