Für Sparfüchse

Motorsteuerung - Damit Anwender Linear- und Rotationsachsen schnell in Betrieb nehmen können, hat Igus zwei neue leicht zu bedienende Motorsteuerungen entwickelt. Sie lassen sich ohne Programmierkenntnisse einrichten und bieten Effizienz auf mehreren Ebenen.

30. Oktober 2019
Für  Sparfüchse

Industrie 4.0, IoT und M2M – alle diese Schlagwörter suchen nach realen Produkten und Lösungen, um in Fabriken die Digitalisierung und somit auch die Automatisierung voranzutreiben. Für eine kostengünstige Automation bietet Igus eigenen Angaben zufolge mit seinen Produkten hier unterschiedliche Lösungen an.

In seinem Drylin-Programm führt der Motion-Plastics-Spezialist zum Beispiel seit mehreren Jahren schmiermittelfreie Linearachsen mit passenden Schritt- und Gleichstrommotoren. Als Low-Cost-Variante für einfachste Verfahrwege bis hin zur Schiene aus Edelstahl.

Je nach Anwendung erhält der Kunde die Achse oder das Portal, das sich am besten für seine Anforderungen eignet. Mit Drylin E können Anwender die schmiermittelfreien Linear- oder Rotations- achsen direkt einbaufertig und motorisiert in unterschiedlichen Baugrößen als Einzelachse oder im Portalaufbau einsetzen, etwa bei Format- und Höhenverstellungen oder auch für Pick-and-Place-Anwendungen.

Steuerungen für Antriebsachsen einzurichten, bedeutet meist einen hohen zeitlichen Aufwand. Der Anwender benötigt zudem oft Know-how in der Softwareprogrammierung. Damit die Anwender ihre motorisierten Drylin-E-Antriebsachsen schnell in Betrieb nehmen können, hat der Hersteller jetzt eigenen Angaben zufolge zwei neue kostengünstige und leicht zu bedienende Steuerungen entwickelt.

Bei einfachen Aufgaben

Die Dryve D3 steuert einfache Linear- oder Rotationsachsen mit DC-Motoren ohne Software oder PC an. Für komplexere Verfahrwege wie Mehrachsportale oder Delta-Roboter bietet Igus mit der Dryve D1 eine Steuerung für Schrittmotoren, DC- und EC/BLDC-Motoren. So lassen sich vielfältige Aufgaben ohne Programmierung automatisieren.

Die Steuerung D3 haben die Ingenieure entwickelt, um einfache Aufgaben schnell und kostengünstig zu erfüllen. Ausgelegt ist sie für alle gängigen DC-Motoren.

»Unser Fokus bei der Entwicklung der Dryve D3 lag vor allem auf der sehr einfachen und nutzerfreundlichen Inbetriebnahme für wirklich jedermann«, erklärt Rene Erdmann, Leiter Geschäftsbereich Drylin E Antriebstechnik.

Für die Installation der Steuerung sind keine Lizenzen und keine Software vonnöten, da alle Funktionen direkt im Gerät integriert sind. Ein achtseitiges Handbuch sorgt dafür, dass die Steuerung schnell eingerichtet ist.

Mit wenigen Handgriffen direkt am Gerät kann der Anwender die Steuerung einstellen, wie Igus weiter beschreibt: Einfach an die 24-Volt-Spannungsversorgung anschließen und über DiP-Schalter die Betriebsart, Endlagenabschaltung, Beschleunigung und den Motorstrom einstellen. Mit einem im Gerät integrierten Drehregler lässt sich die Geschwindigkeit justieren. Die Begrenzung des Motorstroms erfolgt mittels Schraubendreher durch einen weiteren Regler. Einmal eingestellt sind die Vorgaben dauerhaft gespeichert. Eine LED-Anzeige kommuniziert über verschiedene Farben den aktuellen Zustand der Steuerung an den Nutzer.

Komplexes im Griff

An die Steuerung können externe Schalter wie Joysticks angeschlossen werden. Die Dryve D3 kostet 120 Euro. Durch diesen günstigen Preis können Privatpersonen ebenso wie kleine und mittlere Unternehmen ohne Programmier-Know-how auf motorisierte Antriebe für die Automatisierung setzen, betont der Hersteller. Zum Einsatz komme die neue Steuerung beispielsweise in Kameraführungssystemen, im Möbelbau zum Ausfahren von Schubladen oder für die Verstellung von Bildschirmen. Aber auch für die Industrie bietet sich die Steuerung für sehr einfache Automatisierungsaufgaben an. »Wenn es zum Beispiel um sehr einfache Positionierungsaufgaben mit einer geringen Taktung geht oder auch bei Weichenverstellungen kann die Dryve D3 problemlos eingesetzt werden«, so Erdmann.

Gilt es komplexere Aufgaben für Mehrachsportale, Delta-Roboter oder Pick-and-Place-Anwendungen zu automatisieren, können Anwender auf die Motorsteuerung Dryve D1 zurückgreifen. Die Steuerung eignet sich für alle Schrittmotoren, DC- und EC/BLDC-Motoren. So lassen sich sowohl Igus-Motoren als auch Motoren anderer Hersteller ansteuern.

Die Steuerung kann ohne Software über einen Webbrowser vom Fest-PC oder auch mobil vom Smartphone oder Tablet aus ohne Internetverbindung bedient werden. Der Nutzer benötigt einen WLAN-Router beim Verwenden von mobilen Geräten. Ein Interface hilft dem Kunden bei der richtigen Parametrierung. Wie bei der D3 sind keine Programmierkenntnisse nötig.

Verkürzte Inbetriebnahme

»Die Inbetriebnahme einer motorbetriebenen Achse zusammen mit der Dryve-D1-Steuerung ist in wenigen Minuten durch ein nutzerfreundliches Interface möglich«, erklärt Erdmann. »Danach können die Werte ebenso einfach live über den Webbrowser verändert oder Zwischenschritte hinzugefügt werden. Ein zeitraubendes Hin- und Herladen von Daten entfällt, was am Ende der Integration bares Geld spart.«

Die Bedienoberfläche der Motorsteuerung lässt sich mittels Webbrowser und IP-Adresse aufrufen. Über sieben Menüpunkte kann der Nutzer die Einstellungen vornehmen. So ist es möglich, die Steuerung über ein Passwort-Login zu schützen oder auch unterschiedliche Spracheinstellungen zu wählen. Außerdem lassen sich bereits erstellte Konfigurationen einfach in die Motorsteuerung laden, was die Inbetriebnahme zum Beispiel eines Delta-Roboters wesentlich verkürzt.

Über den Menüpunkt »Motor« werden durch die Eingabe der Igus-Artikelnummer alle Einstellungen des Motors in die Steuerung geladen. Handelt es sich um Motoren anderer Anbieter, so muss der Nutzer die Einstellung nach seinem Datenblatt vornehmen. Über das Menü kann der Anwender außerdem seine Linear- oder Rotationsachse einstellen, etwa Fahrstrecke und Vorschub.

Fahrprofile live änderbar

Die zentrale Vereinfachung der Motorsteuerung liegt vor allem in den Fahrprofilen, welche live änderbar sind, hebt der Motion-Plastics-Spezialist hervor. So könne eine zeitsparende Automatisierung ohne Übertragungs- und Ladevorgänge umgesetzt werden. Auch ist eine Vernetzung mit einer übergeordneten Steuerung wie einer SPS, über Ethernet oder CANopen realisierbar. Um die Performance des Motors zu überwachen, ist zusätzlich ein Oszilloskop in das Webface integriert. Dieses zeigt Livewerte zum Motorstrom, Drehzahl, Ist- und Soll-Position an.

»Die Werte können einfach über den Webbrowser verändert werden.«

— Rene Erdmann, Leiter Geschäftsbereich Drylin E Antriebstechnik bei Igus

Die D1-Steuerung haben die Entwickler bewusst platzsparend konstruiert. Sie ist problemlos in Schaltschränken auf einer Hutschiene montierbar und per Festverdrahtung steuerbar. Alternativ kann der Nutzer die D1 an einen WLAN-Router anschließen, woraufhin das System drahtlos angesteuert wird. Dabei ist durch den integrierten Webserver keine weitere Software auf den Bediengeräten nötig. Ebenfalls entfallen weitere Speichermedien oder Ähnliches. Das bedeutet, dass der Anwender weder eine Installation vornehmen noch zusätzliche Kosten tragen muss.

Energie richtig einsetzen

Eine weitere Besonderheit der Steuerung sieht der Hersteller in dem integrierten Closed-Loop-Modus. Während im Open Loop der Schrittmotor so eingestellt ist, dass er die maximal nötige Last sicher bewegt und gleichzeitig bei einer geringen Belastung Energie verschwendet, sorgt der Closed Loop für eine leistungsangepasste Stromregelung.

Diese Energieanpassung hat zur Folge, dass durch die Leistungsregulierung sowohl hohe Lasten schnell mit viel Energie als auch geringe Lasten langsam bei wenig Energie bewegt werden. Zusätzlich verbraucht der Motor, im Gegensatz zum Open-Loop-Modus, im Stillstand keine Energie. Ein weiterer Vorteil: Durch die effiziente Stromregelung entsteht weniger Verlustwärme im Motor, sodass dieser kühler bleibt.

Damit Interessenten sich selbst von der Steuerung überzeugen können, bietet Igus mit einer Online-Simulation auf www.igus.de/dryve dem Kunden die Möglichkeit die D1-Steuerung zu testen. Hier kann der Kunde live die Werte der Steuerung verändern und die Auswirkungen auf einer animierten Achse direkt erleben.

Ein weiterer Service bietet der Igus Learning Channel auf YouTube. Dieser hilft dem Anwender mit kurzen Videos bei der Montage und Parametrierung der Dryve D1 und D3. Erhältlich sind beide Steuerungen ab Lager innerhalb von 24 Stunden.

Zum Einsatz kommt die D1 bereits beim Igus-Delta-Roboter. Der Roboter basiert auf drei wartungsfreien Drylin-E-ZLW-Zahnriemenachsen mit Schrittmotoren, schmiermittelfreien Igubal-Koppelstangen sowie passenden Adapterplatten für Greifer und Motoren. Mit ihm sollen auch kleine und mittelständische Unternehmen kostengünstig automatisieren können, führt der Hersteller aus. Dank der eingesetzten Komponenten aus schmierfreien Tribo-Polymeren seien nicht nur die Anschaffungskosten niedrig, sondern durch das Reduzieren von Wartung und Ausfallkosten könnten auch im Betrieb weitere Kosten eingespart werden.

Drei Dryve-D1-Steuerungen sorgen für eine schnelle und leicht zu bedienende Einrichtung der Automationslösung, so der Anbieter. Eine Konfiguration für eine Achse reicht aus. Diese kann gespeichert und direkt auf die anderen zwei Steuerungen übertragen werden. So lässt sich der Delta-Roboter innerhalb weniger Minuten bereits in Betrieb nehmen.

Hintergrund

Low-Cost-Automation im Fokus

Mit dem Delta-Roboter Drylin DLE-DR erweitert Igus seine Auswahl an kostengünstigen Robotikkomponenten. Dazu zählt auch Robolink DP – ein Baukasten, mit dem Anwender Gelenkarme mit einem robusten und leichten Kunststoffgehäuse, Getriebe und Motoren zu einem eigenen Roboterarm zusammensetzen können.

Zum Angebot gehört außerdem Robolink DCi, ein vorkonfiguriertes Automationssystem. Es besteht aus einem 4- oder 5-Achs-Roboter und einer Steuerung, die im Fuß des Greifarms untergebracht ist.

Damit Kunden schnell eine eigene Roboterlösung zusammenstellen können, hat Igus in diesem Jahr gemeinsam mit Industriepartnern die Plattform RBTX.com vorgestellt. Hier lässt sich mit wenigen Klicks eine eigene Low-Cost-Robotik-Lösung zusammenstellen.

Das elektromechanische Grundgerüst bilden die Gelenkarmroboter, Delta-Roboter und Linear-Roboter von Igus. Diese Basis erweitert der Anwender um Einzelkomponenten verschiedener Hersteller, etwa Greifer, Kameras oder Motoren. Alle Komponenten sind miteinander kompatibel, so Igus.

Auf der Motek 2019 hat Igus eine neue Version seines Delta-Roboters mit einem zehnfach größeren Arbeitsraumvolumen vorgestellt. Der Drylin DLE-DR besitzt einen Bauraum mit 660 Millimetern Arbeitsraumdurchmesser bei 180 Millimetern Arbeitsraumhöhe. Dadurch erhöht sich die Reichweite deutlich, so der Anbieter. Ein Kalibrierdorn ermöglicht das Positionieren des Roboters auf dem Nullpunkt. Die Fixierung erfolgt am Aufnahmestern.

Bausatz oder einbaufertig

Der Einsatz des Delta-Roboters eignet sich vor allem für einfache Montagetätigkeiten, Pick-and-Place-Aufgaben sowie Anwendungen in der Prüftechnik. Als Bausatz lässt er sich in 30 Minuten aufbauen und kostet ab 4.705 Euro. Lieferbar ist der neue Drylin DLE-DR je nach Kundenwunsch innerhalb von drei bis sieben Tagen als vormontierter Bausatz inklusive Montageanleitung in einer Box oder direkt einbaufertig in einem Transportrahmen. »So kann selbst ein kleineres mittelständisches Unternehmen für wenige Tausend Euro den Sprung in die Automatisierung wagen«, macht Stefan Niermann, Leiter Geschäftsbereich Low-Cost-Automation bei Igus, deutlich. »Gleichzeitig profitiert der Betreiber sehr schnell von seiner neuen Automatisierungslösung. Die Amortisierungszeit liegt in den meisten Anwendungen bei unter sechs Monaten.« So stellt der neue Roboter einen weiteren Baustein dar, den der Anbieter für eine kostengünstige Automation bietet.

Erschienen in Ausgabe: 07/2019
Seite: 4 bis 17