Servoregler

Gute Schwingungen

sind bei Beziehungen zwischenmenschlicher Art von Nöten und bei uns in der Redaktion reichlich vorhanden. Geregelt wird alles schnell und unkonventionell. Denn auch bei uns steigen die Anforderungen. Nicht anders ist es im Maschinenbau: Maschinenzyklen sollen gesteigert und die Qualität der Produkte erhöht werden. Die Maschinen sollen gleichzeitig zuverlässiger produzieren. Mechanische Schwingungen setzen allerdings Grenzen, die berücksichtigt werden müssen. Mit der neuen Servoreglerfamilie Jet Move 400 präsentiert der Steuerungs- und Antriebsspezialist Jetter eine neue Verstärkergeneration, die dank ihres schnellen Reglertakts hohe Dynamik mit gleichzeitig großer Präzision vereint. Ein gutes Beispiel sind Maschinen und Anlagen in der Halbleiterfertigung, wie ein Wire-Bonder oder eine Waver-Handling-Maschine. Was die Präzision angeht, sind hier keine Kompromisse möglich. Trotzdem sollen der Maschinentakt reduziert und die Laufgeräusche vermindert werden. Dass über mehrere Antreibe auch mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit synchronisiert wird, gehört ebenfalls zu den Eigenschaften, die ein Regler in diesem Industriezweig mitbringen muss. Natürlich haben weitere Industriebranchen gleiche oder ähnliche Anforderungen wie die Halbleiterindustrie, so zum Beispiel die Werkzeug- oder Textilmaschinenbranche.

Ein Reglertakt von hoher Güte

Der Jet Move 400 arbeitet mit einem bisher unerreicht schnellen Reglertakt von 100 kHz. Dadurch wird eine maximale Bahntreue des Antriebs erreicht, und es entstehen geringe Regelabweichungen mit dem Ergebnis, dass die Schwingungen des Motors aktiv gedämpft werden. Im praktischen Einsatz vereint der Servoregler damit hohe Präzision mit hoherr Dynamik und Robustheit. Um im 100.kHz-Bereich regeln zu können, müssen die entsprechenden Signale wie Stromwert und Positionswert in einem noch wesentlich höheren Takt aufbereitet zur Verfügung stehen. Die Signalauswertung mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) erreicht eine Schnelligkeit und Qualität, die mit herkömmlichen Servo-Antrieben nicht erreicht wird. Das Ergebnis: Achsen, die durch Laufgeräusche limitiert waren, werden deutlich ruhiger und können mit höherer Geschwindigkeit und Steifigkeit geregelt werden.

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Verfügbare Ausführungen

Im Moment sind zwei Regertypen der Jet Move 400er Generation erhältlich, der Jet Move 410 und der Jet Move 420. Beide verfügen über folgende Eigenschaften: ¿ Hohe Dynamik und hohe Präzision ¿ Aktive Dämpfung durch 100-kHz-Regler ¿ Verringerung der Laufgräusche (leise) ¿ Robustheit der Reglereinstellungen ¿ Höchste Regelbandbreite durch minimale Totzeit (25 µs) ¿ 100 kHz Stromregler und PWM ¿ 50 kHz Positionssollwerte Durch diese Eigenschaften werden äußere Störeinflüsse schnell ausgeregelt und mechanische Resonanzen aktiv gedämpft.

Technische Daten

JetMove 410 JetMove 420
Nennspannung Motor 20 ... 370 VDC 20 ... 370 VDC
Nennstrom 10 A 20 A / 2 s
Spitzenstrom 20 A 40 A / 2 s
Nennspannung Logik 24 V @350 mA 24 V @350 mA
Encoder Eingang 1 Sin/Cos, Hiperface, EnDat 2.1, FIR-Filterung, EnDat 2.2; Digital RS-422 (2.5 Mega-Pulse/s) Sin/Cos, Hiperface, EnDat 2.1, FIR-Filterung, EnDat 2.2; Digital RS-422 (2.5 Mega-Pulse/s)
Encoder Eingang 2 RS-422, 5 Mega-Pulse/s, FIR-Filterung RS-422, 5 Mega-Pulse/s, FIR-Filterung
2 digitale Ausgänge 24 VDC, 1 A 24 VDC, 1 A
2 digitale Eingänge 24 VDC, 10 µs (1 µs) 24 VDC, 10 µs (1 µs)
Kommunikation Tria-Link, 200 Mbps Tria-Link, 200 Mbps
Umgebungstemperatur 0 ... 40°C 0 ... 40°C
Abmessungen (BxTxH) in mm 49 x 200 x 125 49 x 200 x 125

Präzise auch im Achsverbund

Sein Potenzial zeigt der Servoregler bei Anwendungen von Achskoordinationen. Ein hochperformanter Datenaustausch zwischen einzelnen Teilnehmern am 200 Mbit/s Echtzeit-Ethernet-Bus ist die Basis für eine schnelle und präzise Kopplung von Achsen. Mit einem Synchronisationstakt von 10 kHz und einem maximalen Jitter von kleiner als 100 ns sind hochpräzise Antriebs-Koppelungen mit bis zu 32 Achsteilnehmer an demselben Bus möglich.

Effiziente Inbetriebnahme

Für OEM-Anwendungen erhält der Anwender.NET Libraries, um die Achsen in seine eigene Umgebung einzubinden.Die Inbetriebnahme wird dank der schnellen Taktzyklen vereinfacht, da aufwendige Regleralgorithmen entfallen. Zur Inbetriebnahme kann der Anwender in einem Aufzeichnungstakt von 50 µs Oszi-Signale aufzeichnen und zur Optimierung verwenden.

Breite Anwendungspalette

Anforderungen, die die Eigenschaften eines solchen Servoreglers benötigen, gibt es nicht nur in den bereits eingangs erwähnten Branchen für Textilmaschinen oder Halbleiterfertigung. Klassische Anwendungen für hochdynamische und hochpräzise Antriebe sind beispielsweise auch Druckmaschinen, Laserbearbeitung, Bestückungsroboter, Maschinen in der Medizintechnik oder hochgenaue Prüf- und Messeinrichtungen. ee

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JetMove 4xxDynamik und Präzision pur!

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