Aktuální vydání

celé číslo

04

2022

veletrh Amper 2022
celé číslo

Servopohony Panasonic: japonská výkonnost v evropském provedení

Uvádí se, že až 70 % všech pohonů v průmyslu je napájeno třífázovou sítí s napětím 400 V. Právě pro tento segment trhu jsou určené pohony Minas A6 400 V od firmy Panasonic, jimž se věnuje tento článek.

 

Servoregulátory Minas A6 Multi

Regulátory polohy a pohybu pro servopohony nové řady Minas A6 Multi nabízejí více bezpečnostních funkcí a dosahují úrovně SIL 3 a PL e. V servopohonech je integrováno osmnáct bezpečnostních funkcí pro monitorování pohybu, které lze pohodlně konfigurovat prostřednictvím nového softwarového prostředí Panaterm for Safety. Tyto funkce nahrazují externí bezpečností prvky a zvyšují bezpečnost i produktivitu celého zařízení.

Díky modulárnímu provedení servoregulátorů Minas A6 Multi mohou zákazníci uspořit hodně místa v rozváděči. Servoregulátor s šířkou pouhých 50 mm patří k nejužším na trhu a každou jednotkou lze nezávisle řídit dvě osy (obr. 2).

Byla také přepracována konstrukce konektorů. Konektory lze otáčet kolem vlastní osy a snadno se připojují rychloupínacím mechanismem. Proto je možné je velmi jednoduše připojit i v místech s omezeným prostorem a špatnou dostupností. Konektory vyhovují příslušným normám IEC, CENELEC a IEEE. Přívod kabelů je možný shora i zdola.

Pohony Minas A6 Multi využívají nový sběrnicový systém DC napájení, který zajišťuje efektivní distribuci energie z jednoho napájecího zdroje pro několik pohonů a umí rekuperovat přebytečnou energii generovanou servomotory. Na jednu DC sběrnici je možné připojit až 40 os. Připojení na sběrnici je velmi snadné a není nutné použít žádné nástroje (obr. 3).

Zmiňované pohony mají rozhraní pro průmyslový Ethernet s protokolem EtherCAT a rychlostí 100 Mb/s. EtherCAT umožňuje komunikaci v reálném čase. Prostřednictvím rozhraní EtherCAT a s využitím softwarového nástroje Panaterm lze pohon na dálku programovat a měnit jeho parametry: např. je možné na dálku přepínat režimy regulace polohy, rychlosti, momentu, zadaného profilu polohy nebo průběhu rychlosti či momentu, cyklické řízení, synchronní řízení atd.

Pro přesné polohování lze využít 23bitový snímač polohy, absolutní nebo inkrementální.

Pohony Minas A6 Multi najdou uplatnění např. v balicích strojích. Balicí stroje mají často velké množství os a konstruktéři ocení zejména modulární konstrukci a úsporu místa v rozváděči. Další možnou oblastí použití jsou obráběcí stroje, kde se využije velká rychlost a přesnost regulace polohy. Využít lze snímače s výstupem EnDat a SSI. Při konstruování strojů používaných ve strojírenské výrobě a při zpracování plastů, jako jsou tvářecí stroje nebo vstřikovací lisy, je výhodou robustní a odolná konstrukce a osmnáct bezpečnostních funkcí. Servomotory Minas A6 Multi je možné použít také např. v průmyslových robotech. Pro ně je důležitý stabilní výkon při různých zatíženích a v různých polohách ramena. Tyto servopohony jsou vybavené adaptivním řízením, které kompenzuje vliv zatížení. Adaptivní řízení s kompenzací zatížení je též výhodné pro manipulátory plnící úlohy pick and place. Zde jsou častými požadavky rovněž velká rychlost a přesnost pohybů. Kromě adaptivního řízení tu vynikne i velmi rychlá odezva pohonu umožňující velmi přesné polohování v optimálním čase.

 

Servomotory Minas A6 400 V

Uvedené servoregulátory kompaktního formátu book-size je vhodné kombinovat se servomotory Minas A6 400 V. Tyto servomotory jsou k dispozici v rozsahu výkonů od 200 W do 5 kW. Jsou vybaveny robustními konektory s krytím IP67, které lze natočit o 270° do požadovaného směru přívodu kabelu (obr. 4), a zpětnovazebním absolutním snímačem polohy s rozlišením 23 bitů. Absolutní snímač má výhodu v tom, že určí svou polohu bezprostředně po zapnutí, nemusí tedy najíždět na referenční bod a pro zapamatování pozice nepotřebuje baterií zálohovaný čítač. Vyžaduje-li to úloha, je možné snímač polohy využít i jako inkrementální snímač.

Díky unikátní konstrukci mají tyto pohony ve srovnání se svým předchůdcem o 15 % menší hmotnost a stejně tak i menší délku.

Krytí servomotoru, včetně konektorů, je IP67. Ve standardním provedení jsou motory dodávány s hřídelí s jednobřitovým těsněním. Připravuje se varianta s trojbřitým těsněním, které umožní servomotory bez dodatečného krytí používat i v náročných provozních podmínkách. Trojbřité těsnění zabraňuje pronikání prachu, nečistot a oleje dovnitř motoru a chrání okolní prostředí proti úniku maziva z jeho ložisek.

Každá úloha má jiné požadavky na dynamické chování pohonu. Proto jsou servomotory dodávány v různých provedeních, která se liší momentem setrvačnosti: motory MSMF mají malý moment setrvačnosti, MDMF a MGMF střední moment setrvačnosti, přičemž MGMF je varianta vhodná pro pomalý pohyb a velké požadavky na krouticí moment, a MHMF jsou motory s velkým momentem setrvačnosti.

Motory Minas A6 400 V najdou uplatnění v robotech a manipulátorech, dopravnících, strojích na zpracování kovů a plastů, obráběcích strojích, balicích strojích, výrobních strojích v potravinářském průmyslu, textilních strojích, strojích na výrobu polovodičových součástek a elektroniky a v mnoha dalších oborech.

 

Snímače a polohové spínače

Součástí kompletního systému servopohonů jsou vždy také snímače a spínače. Panasonic nabízí 2 500 druhů různých snímačů. Pro zařízení se servopohony jsou důležité např. fotoelektrické závory, trigonometrické snímače vzdálenosti, indukční snímače, snímače k detekování značek nebo barev. V sortimentu jsou i bezpečnostní světelné závory a záclony.

 

Široký sortiment pohonů

Společnost Panasonic má v oblasti pohonů bohaté zkušenosti a široká nabídka servopohonů může být řešením většiny úloh v průmyslu. S výkony od 50 W do 15 kW lze najít vhodný pohon s dostatečnou rezervou a podle napájení je možné vybírat od stejnosměrného napětí 24/48 V přes jednofázové 230 V až po zde představené motory pro napájení 3× 400 V. Všechny vyhovují příslušným normám pro použití na světových trzích, včetně EU.

 

[Materiály firmy Panasonic.]

 

(Bk)

 

Obr. 1. Pohony Minas A6 ze sortimentu společnosti Panasonic

Obr. 2. Servoregulátor Minas A6 Multi ve formátu book-size; modul o šířce 50 mm může nezávisle řídit dvě osy (video: https://youtu.be/50z_XzqVLOY)

Obr. 3. K napájení servoregulátorů slouží společná DC sběrnice

Obr. 4. Konektor motoru Minas A6 je otočný o 270°