Dezentrale Antriebstechnik aus unseren Reihen

Integrierte und aufgesetzte Servomotoren

Klein, intelligent, leistungsstark und dabei extrem kostengünstig – so kann man integrierte Antriebe in wenigen Worten beschreiben. Die volldigitalen Servopositioniereinheiten sind vor­wie­gend für den Einsatz in dezentralen Mehrachsanwendungen gedacht, in der viele Motoren in einer Maschine verbaut werden. Die flexiblen Raum­wun­der finden vor allem in der Robotik und Automatisierung ihre Anwendung und treiben aufgrund ihrer Leis­tungs­fä­hig­keit den Erfolg der Branche an.

Innerhalb der Automatisierung bildet der Antrieb das Herzstück, denn er er­weckt die Maschine zum Leben und stellt die entscheidende Schnittstelle dar. Dass es für verschiedene An­wen­dun­gen dabei unterschiedlich kon­fi­gu­rier­te Antriebsformen geben muss, wird spätestens dann klar, wenn man Bau­raum­größe, Budget und die speziellen Kundenanforderungen näher be­trach­tet. So muss bei einer Anwendung der Antrieb starken Vibrationen standhalten oder ist hohen Temperaturen aus­ge­setzt. Bei anderen Applikationen wie­der­um besteht die Anforderung darin, dass aufgrund von geringem Bauraum so wenig Kabel und Zusatzmodule wie möglich verbaut werden. Letzteres nimmt gerade in der Automatisierung und Robotik immer mehr an Bedeutung zu. Dezentrale Antriebe erleben hier ihren Aufschwung und finden in nahezu jeder Anwendung ihren Platz. Doch schaut man sich die aktuell auf dem Markt befindlichen dezentralen An­trie­be einmal näher an, so wird den meis­ten Elektromotoren das Reglersystem eher aufgesetzt als integriert - der eigentlich zu gewinnende Bauraum minimiert sich, da vor allem in der Höhe Platz benötigt wird.

Ganz anders ist das bei den in­te­grier­ten Antrieben der Firma Heidrive. Hier wird ein 24/48 V-Regler direkt im Mo­tor­pro­fil platziert, wodurch sich die Bau­länge zu den Standard-HMD Ser­vo­mo­to­ren nur um wenige Millimeter un­ter­schei­det. Die Flanschmaße von wahl­weise 40 x 40 mm oder 60 x 60 mm blei­ben von der Integration der Elek­tro­nik dabei in weiten Teilen unberührt. Durch die Integration der Servoregler kann auf Schaltschränke nahezu ver­zich­tet und der Ver­drah­tungs­auf­wand deutlich reduziert werden.

Während ein geringerer Ver­ka­be­lungs­auf­wand sowie deutlich kleinere Schalt­schrän­ke zu den direkt sichtbaren Vor­tei­len dieser Antriebssysteme zählen, überzeugt außerdem auch das er­staun­liche Leistungs- und Steuer­ungs­ver­mö­gen der kleinen Kraftwunder. Ein wei­ter­er Vorteil der integrierten Antriebe besteht im niedrigen Rastmoment bei hoher Energieeffizienz und einem op­ti­mierten Temperaturmanagement. Neben den seit 2016 angebotenen 60 mm-flanschgroßen integrierten An­trie­ben, hat Heidrive seinem Pro­dukt­port­fo­lio nun eine weitere Baugröße hin­zu­ge­fügt. Der HMPi04 ist mit seinem 40 x 40 mm Flanschmaß der kleinste in seiner Reihe und daher besonders attraktiv für Anwendungen, bei denen Platz benötigt wird. Das kleine Platz­wunder erreicht eine Leistung von bis zu 125 W. und wird in ver­schie­denen Drehzahlstufen (3.000, 6.000 min-1 oder U/min) angeboten.

Für die Positionierung wurden die Elek­tro­ni­ken auf die neuen und hausintern entwickelten HES/HEM Geber (Heidrive Encoder Singleturn/Heidrive Encoder Multiturn) abgestimmt. Diese benötigen trotz des geringen Bauraumes von nur ca. 3 bis 6 mm eine Genauigkeit von bis zu 12 Bit.

Um die entstehende Wär­me­ent­wick­lung schneller abzuführen, wurde eine optimierte thermische Anbindung der Leistungsendstufe geschaffen, die Kühl­rippen im Gehäuse sorgen außer­dem für eine hohe Wärmeabfuhr, welche sich beim HMDi06 durch einen optionalen Lüfter von 200 W auf 300 W Dauerleistung steigern lässt. Die Schutz­art beträgt standardmäßig IP54 und kann bei Bedarf auf IP65 erhöht werden.
Die HMDi06-Elektronik ist zudem in zwei unterschiedlichen Ausführungen lieferbar. Die günstigere Variante, mit Standard CAN-Treiber und einer ge­mein­samen Spannungsversorgung für Logik und Leistung, besitzt die Grund­funk­tio­nen. Die Premium-Variante bietet die Möglichkeit, die Versorgung von Logik und Leistung voneinander zu entkoppeln und ist durch einen gal­va­nisch getrennten CAN-Treiber ab­ge­sich­ert.
Die modernen und kompakten An­triebs­kon­zep­te lassen sich in viel­fäl­tigen Automatisierungslösungen ein­bin­den und ermöglichen flexible und kos­ten­gün­stige Anwendungen. So können die kraftvollen und mul­ti­funk­tio­nal einsetzbaren Motoren präzise Hand­lings­auf­gaben in der Au­to­ma­ti­sie­rungs­tech­nik und Robotik übernehmen. Außerdem werden sie in der Fertigung für die Automobilindustrie eingesetzt, denn das kompakte und kos­ten­güns­tige System bietet für dezentrale 24/48 V-Antriebe viele Vorteile. Auch für feinste Dosiereinrichtungen, bei denen eine hohe Dynamik bei niedriger Um­setz­ung benötigt wird, bedient man sich inzwischen der speziellen in­te­grier­ten Servoantrieben, auch mit Getriebedirektanbau.

Zudem besteht ungeachtet der spe­ziel­len Entwicklungen die Möglichkeit, das Baukastensystem der Firma Heidrive zu nutzen. Auf diese Weise ist eine un­ein­ge­schränk­te Kombinierbarkeit mit un­ter­schied­lichen Baugrößen, Pla­ne­ten­ge­trie­ben und Steckern möglich.

Die HeiMotion Servomotoren mit auf­ge­setz­ter Elektronik dagegen kommen besonders bei leis­tungs­ori­en­tier­ten Anwendungen zum Einsatz.

Die Eigenschaften im Überblick:

  • Höchster Gleichlauf und Genauigkeit
  • Hoher Wirkungsgrad
  • Optimierte Trägheitsmomente
  • Langlebig
  • Kompakte Bauform
  • Hohe Leistungsdichte
  • Niedriges Rastmoment
  • Energieeffizient
  • Optimiertes Temperatur-Management