Integrierte Schrittmotorantriebe – Netzwerkfähig und für raue Umgebungen

Gastbeitrag

KOCO MOTION hat sein Produktportfolio erweitert: Die integrierten Schrittmotorantriebe „Lexium MDrive“ wurden mit dem Ethernet-basierten Feldbussystem Profinet IO ausgestattet und sind nun netzwerkfähig. Der Maschinenbauer darf sich über robuste M12-Schraubanschlüsse bei den „Lexium MDrive“-Schrittmotoren in NEMA 23 und 34 freuen. Weiterhin sind neue Schrittmotoren ohne Steuerung in den Flanschmaßen NEMA 23, 24 und 34 in Schutzart IP65 und IP67 ausgeführt und damit gegen Staubeintritt und Strahlwasser geschützt für raue Industrieumgebungen.
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Lexium MDrive mit Profinet IO

Lexium mdrive profinet Grafik: KOCO MOTION

Lexium mdrive profinet
Grafik: KOCO MOTION

Das Systemhaus KOCO MOTION hat die Netzwerkfähigkeit seiner integrierten Schrittmotorantriebe „Lexium MDrive“ erweitert und diese mit dem Ethernet-basierten Feldbussystem Profinet IO für die industrielle Automatisierung ausgestattet. Die Profinet-Antriebe sind kompakt konstruiert und robust ausgeführt. Somit lassen sie sich leicht in neue oder bereits vorhandene Baugruppen integrieren.

Das Profinet IO Protokoll eignet sich für den Datenaustausch zwischen IO Controllern wie SPS-Steuerungen und IO Baugruppen oder Endgeräten wie dem Schrittmotor Lexium MDrive. Profinet IO nutzt die bewährten Kommunikations-Modelle und Anwendungsansichten von Profibus DP und erweitert dies auf Ethernet-basierte Systeme. Sie gestatten so eine größere Bandbreite der Kommunikation mit mehr Anschlussknoten im Netzwerk. Die Profinet IO Spezifikation definiert ein Protokoll und eine Anwendungsoberfläche zum Austausch von IO Daten, Alarm-Meldungen und Diagnosen. Beim Austausch von IO Daten und Alarm-Meldungen kommt direkt das Ethernet-Protokoll zum Einsatz.

Das Hardware-basierte System „hMTechnology“, kurz hMT, realisiert die „Closed-Loop“-Funktion der Lexium MDrive Antriebe. Diese servoähnliche Regelung verhindert das Außer-Tritt-Fallen des Schrittmotors durch Herunterregeln der Drehzahl und beugt so dem unerwarteten Blockieren bei Überlast vor. Durch die Kombination aus Leistungsfähigkeit und Robustheit eignen sich die Lexium MDrive-Antriebe für eine große Anzahl von dezentralen Automatisierungseinsätzen. Ihr kompaktes „all-in-one“ Design spart Platz, reduziert Verkabelung und verbessert die Zuverlässigkeit der Maschinen. Es erschließt damit integrierte Lösungen auf der Feldebene und lässt sich direkt in entsprechende Kommunikationsnetzwerke einbinden.
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Lexium MDrive mit M12-Schraubanschluss

M12LMD 23 34profile Foto: KOCO MOTION

M12LMD 23 34profile
Foto: KOCO MOTION

Im Maschinenbau herrschen mitunter raue Industrieumgebungen mit entsprechenden Umwelteinflüssen. Hier eingesetzte Produkte müssen daher besonders robust und dicht sein, was mit Steckkontakten ab einem gewissen Grad nicht mehr zu gewährleisten ist. Darauf hat der Maschinenbau gewartet, nun sind sie endlich da: Der Dauchinger Antriebsexperte bietet seine integrierten Schrittmotorantriebe „Lexium MDrive“ in den Flanschmaßen NEMA 23 und 34 jetzt auch mit besonders robusten M12-Schraubanschlüssen an (IP54 / 65).

An den drei Anschlüssen werden die Versorgungsspannung, die Ein-/Ausgänge sowie die jeweilige Schnittstelle angeschlossen. Bisher gibt es sie mit den Schnittstellen RS485, CANopen und seit Januar 2015 auch mit Ethernet mit den Protokollen EtherNet/IP, MODBUS TCP, ASCII und Profinet . Im Jahr 2015 werden weitere Antriebe mit diesen Anschlussvarianten hinzukommen.

Ein nächster Schritt sieht vor, auch die kleineren Varianten Nema 17 mit diesen optionalen Anschlüssen auszustatten. Anschlusskabel mit passendem M12-Stecker sind natürlich verfügbar. Die einfache Verkabelung wird durch die Verwendung von standardisierten M12-Komponenten erreicht.

Die Lexium-Reihe baut auf der Funktionalität der bisherigen MDrive-Antriebe auf. Der Anschluss der Versorgungsspannung ist mit Schutzbeschaltungen für uneingeschränkten Hot Plug, sprich für Wechselbarkeit von Systemkomponenten und Modulen im laufenden Betrieb der Versorgungsspannung, ausgerüstet. Die seriellen Schnittstellen und Ein-/Ausgänge wurden galvanisch getrennt, wodurch diese elektrisch sehr robust sind. Die Lexium MDrive Schrittmotoren mit Encoder verfügen jetzt serienmäßig über die patentierte integrierte Closed-Loop-Steuerung HMT (Hybrid-Motion-Technology) zur Nachregelung und Verhinderung von Schrittverlust.
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Schrittmotoren in Schutzart IP65 und IP67

Schrittmotoren IP 65- IP67-2 Foto: KOCO MOTION

Schrittmotoren IP 65- IP67-2
Foto: KOCO MOTION

Die jetzt in Schutzart IP65 und IP67 erhältlichen Schrittmotoren sind sie gegen Staubeintritt und Strahlwasser geschützt, so dass sie besonders in rauer Industrieumgebung funktionssicher arbeiten. Für die Flanschmaße NEMA 23, 24 und 34 werden die Motoren entsprechend abgedichtet. Alle Varianten gibt es auch mit integriertem Encoder, sodass sich die Schrittmotoren mit passender Ansteuerung auch im „Closed Loop“ betreiben lassen.

Die robusten und hocheffektiven 2-Phasen-Schrittmotoren haben 200 Vollschritte und sind mit Haltemomenten von 0,7 bis 12 Nm lieferbar. Aufgrund des optimalen Verhältnisses von Haltemoment zu Resthaltemoment eignen sie sich sehr gut für den Betrieb im Mikroschritt und für schnelle Positionierungen. Zusammen mit den externen Mikroschrittsteuerungen lassen sich sehr hochauflösende Positionierantriebe mit mehreren tausend Mikroschritten pro Umdrehung als Direktantrieb ohne Getriebe realisieren.

Hohe Drehmomente von bis zu 2 Nm bei NEMA 23 Motoren, 3 Nm bei NEMA 24 Motoren und bis zu 12 Nm bei NEMA 34 Motoren ermöglichen zudem eine sehr platzsparende Bauweise. Damit bringt der Konstrukteur mehr Leistung auf weniger Bauraum unter, was insbesondere bei Anwendungen wie Werkzeugpositionierungen, Verpackungsmaschinen, Fräsmaschinen etc. einen großen Vorteil bietet.

Raue Umgebungen mit hohen Schutzgradanforderungen benötigen meist eine räumliche Trennung von Motor und Steuerung, so dass nur der Motor den Verschmutzungen ausgesetzt ist. Die IP65- und IP67-Schrittmotoren haben einen speziellen Kabelausgang und stehen in den Frontflanschmaßen NEMA 23 mit 56 x 56 mm, NEMA 24 mit 60 x 60 mm und NEMA 34 mit 86 x 86 mm zur Verfügung. Der flexible kombinierbare Schrittmotor verfügt über jeweils zwei Motorlängen pro Flanschgröße und ist mit verschiedenen Wicklungen ausgestattet. Dadurch ist er an unterschiedlichste Motortreiber und Maschinenkonzepte anpassbar.

KOCO MOTION

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