Linearachssystem

Servoregler befreit von Energieketten

| Autor / Redakteur: Thomas Herold* / Karin Pfeiffer

Hinter dem verbauten linearen Übertragungssystem LTS steckt die Entwicklerschmiede von LTN Servotechnik.
Hinter dem verbauten linearen Übertragungssystem LTS steckt die Entwicklerschmiede von LTN Servotechnik. (Bild: LTN)

LTN Servotechnik und Elmo Motion Control haben getüftelt: Ein neuer Servoregler soll die Versorgung von Linear­achs­systemen revolutionieren – ohne Schaltschrank und Energieketten.

Wenn es um die permanente Übertragung von linearen Hubbewegungen geht, galten Energiekettensysteme zur Versorgung von Linearachssystemen bislang in vielen Bereichen als weitgehend alternativlos. Doch so etabliert dieses Prinzip ist, so erkennbar auch die Nachteile, heißt es bei Elmo Motion Control. Energieketten sind mit ihrem bauartbedingt erforderlichen Bewegungsraum alles andere als platzsparende Komponenten. Die charakteristische Einschwingzeit verhindert eine unmittelbare Positionierung. Das Rastmoment der Kettenglieder und die bewegten Massen von Ketten und Kabeln sorgen für Unruhe im System. Abhilfe soll ein neu gedachtes Übertragungssystem schaffen, das völlig neue Möglichkeiten im Anlagendesign erlaubt – ohne Energieketten.

So kann das LTS von LTN Servotechnik aus Otterfing bei München gleichermaßen Laststrom, Signale und Daten auf linearen Hubbewegungen bis 3.000 mm verlustfrei, präzise und effizient übertragen. LTN-Geschäftsführer Ludwig Angerpointer ist überzeugt: „Diese Lösung ist durch und durch eine Marktneuheit mit bestechenden Vorteilen. Ich bin mir sicher, dass wir damit zukünftige Linearachsensysteme von den Energiekettenproblemen erlösen können.“

Kein Nachlaufschwung beim Positionieren mehr

Verglichen mit konventionellen Energiekettensystemen lassen sich durch eine intelligente Integration des LTS in die Gesamtanlage nun sehr kompakte Achssysteme realisieren. Doch nicht nur für die kostspielige Ressource Platz verspricht das LTS ein Plus an Wirtschaftlichkeit, auch in puncto Verschleiß: Sind keine dynamisch bewegten Kabel im Spiel, ist das Ausfallrisiko wegen Kabelbruchs deutlich minimiert. Ein weiterer Faktor, womöglich der wichtigste, ist die nun deutlich kürzere Positionierzeit der einzelnen Achsen. Denn die Einschwingzeit beim Positionieren ist damit Geschichte. Das wirkt sich auf die Produktivität von Gesamtanlagen aus: Die Reduzierung der bewegten Massen ermöglicht nicht nur ein signifikantes Downsizing der Motoren, sondern gleichzeitig auch eine Beschleunigung einzelner Prozessschritte.

Lineares Bewegungssystem ohne Energieketten

Das LTS der LTN Servotechnik ist in der Lage, Laststrom bis 400 V/30 A, Signale bis 250 V/5 A sowie Daten von 100 MB BaseT, etwa für EtherCAT und ähnliche Datenbussysteme, auf linearen Hubbewegungen bis zu 3.000 mm zu übertragen.

Möglich machen dies die ultra­kleinen Servoantriebe Gold Twitter von Elmo Motion Control aus Viernheim bei Mannheim. Sie passen aufgrund ihrer Größe von 35 x 30 x 11,5 mm und weniger als 13 cm3 mit nur 20 g Gewicht in kleinsten Bauraum – auch bei ungünstiger Entwärmung – denn denn im Gold Twitter steckt Elmos Schalttechnologie FASST (Fast and Soft Switching Technology), die einen Wirkungsgrad > 99 % ermöglicht.

Bei einem jetzt präsentierten Mehrfachsystem ist je ein Gold Twitter direkt an den drei beweglichen Achsen montiert. Das stellt hohe Servo-Performance sicher, was dazu führt, dass das lineare Bewegungssystem ohne Energieketten auskommt. Die Kommunikation erfolgt über EtherCAT-Schnittstellen in Echtzeit und erlaubt somit auch einen Mehrachsbetrieb. Der kompakte Gold Twitter liefert bis zu 5.000 W Nennleistung. Mit hohen Nennströmen bis 80 A und maximalen Versorgungsspannungen bis 196 VDC erreichen die Servoantriebe eine neue Dimension.

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