Baureihe Cyber Dynamic Line von Wittenstein Cyber Motor, Bild: Wittenstein

Mit der Baureihe Cyber Dynamic Line von Wittenstein Cyber Motor stehen erstmals industrietaugliche Kleinservomotoren in den Baugrößen17, 22, 32 und 40 für Leistungsbereiche zwischen 25 und 335 Watt zur Verfügung. Bild: Wittenstein

Der Innovationskern der neuen, hochkompakten Absolutwert-Geber in den Kleinservomotoren der Cyber Dynamic Line ist die Umsetzung der Multiturn-Funktionalität auf der Basis des Wiegand-Effekts. Hierbei handelt es sich um eine Energy-Harvesting-Technologie – also um ein Prinzip, das aus der Bewegung des Antriebes selbst kleine Mengen von elektrischer Energie generiert.

Der Wiegand-Sensor fungiert dabei als Nanogenerator, welcher auf ein veränderliches Magnetfeld beim Drehen der Motorwelle reagiert und durch sprunghaftes Ummagnetisieren seines weichmagnetischen Sensorkerns sowohl die Zählimpulse für die zurückgelegten Umdrehungen als auch die elektrische Energie für die Verarbeitung der Signale und ihre Speicherung in einem nicht flüchtigen Speicher erzeugt.

Ohne Batterie und Getriebe

Das Wiegand-Prinzip ermöglicht es, bei der Umsetzung der Multiturn-Funktionalität sowohl auf ein Micro-Getriebe als auch auf eine Puffer-Batterie zu verzichten – die beide in ihrer Lebensdauer begrenzt sind und dadurch auch die Betriebsdauer von Antrieben limitieren. Die Mechanik ist auch bei hohen Geschwindigkeiten und im häufigen Start-Stopp-Betrieb vollkommen verschleißfrei. Das magnetische Erfassungsprinzip sowie die mechanische Bauweise der Miniatur-Geber ist äußerst robust: Schocks, Vibrationen und Temperaturen bis zu 125 Grad Celsius, denen die Kleinservomotoren im Betrieb ausgesetzt sein können, haben keinen Einfluss auf ihre Langlebigkeit und damit die Langzeitleistung der Kleinservomotoren. Ebenfalls ein besonderer Vorteil ist die Miniaturisierung des Gebers: Im Vergleich zum Marktstandard ist sein Durchmesser um 20 Prozent und seine axiale Bauhöhe sogar um mehr als 50 Prozent geringer.

Mit integriertem Miniatur-Multiturn-Geber, Bild: Wittenstein
Durch den integrierten Miniatur-Multiturn-Geber bieten die industrietauglichen Kleinservomotoren deutlich mehr Möglichkeiten bei der Umsetzung komplexer Bewegungs- und Positionieraufgaben – und das komplett ohne Batterie und Getriebe. Bild: Wittenstein

Neue Performance bei Kleinservomotoren

Die Cyber Dynamic Line von Wittenstein Cyber Motor ist damit die erste Baureihe von industrietauglichen Kleinservomotoren, die in den Baugrößen 32 und 40 eine berührungslose, verschleißfreie und energieautarke Miniatur-Multiturn-Funktionalität bieten kann. Die Zählimpulse werden unabhängig von der Geschwindigkeit der Drehbewegung, also bereits bei sehr kleinen Drehzahlen generiert und absolut gezählt.

Das Suchen nach der Referenzposition beim Anfahren einer Maschine nach einem Service, einem Stromausfall oder einem Not-Aus entfällt selbst dann, wenn der Motor dabei verstellt wurde. Ein Verdrehen der Achse wird somit auch bei ausgeschaltetem Regelgerät erkannt und gezählt. Die Antriebe bieten dadurch ein deutliches Plus an Prozesssicherheit und Verfügbarkeit gegenüber Motoren mit Singleturn- oder Inkrementalgebern. Zudem lassen sie sich jetzt noch präziser positionieren – dank 14-bit-Auflösung bei Singleturn und 16-bit-Auflösung bei Multiturn.

Bestmögliche elektrische Konnektivität stellen die hybride Einkabeltechnik der Geber sowie die digitale BISS-C-Schnittstelle sicher: Sie gewährleistet die prozesssichere Datenübertragung in Echtzeit sowie eine hohe Auflösung auch bei dynamischen Prozessen mit hohen Drehzahlen.

Weitergedacht

In Verbindung mit dem Servoantriebsverstärker Simco Drive von Wittenstein Motion Control ermöglicht das elektronische Typenschild im Geber zudem eine automatische Reglerparametrierung – und bietet damit ein hohes Maß an Usability von Motor und Verstärker als intelligentes und integriertes Kleinservoantriebssystem. Mit verschiedenen Bussystemen wie Profinet IRT, Ethercat oder Canopen kann das System einfach in vorhandene Automatisierungslösungen integriert werden.

Technik im Detail

Miniaturisierung, Dezentralisierung, Produktivität, Präzision, Konnektivität – diese Anforderungen erfüllen alle Kleinservomotoren der Baureihe Cyber Dynamic Line.

Sie stehen in reinigungsfreundlichen und hygienegerechten Edelstahl-Gehäusen mit den Baugrößen 17, 22, 32 und 40 (Außendurchmesser in Millimetern) für Leistungsbereiche zwischen 25 und 335 Watt zur Verfügung. Mit der neuen Miniatur-Multiturn-Funktionalität für die Baugrößen 32 und 40 bieten sie für zahlreiche Maschinenprozesse deutlich mehr Möglichkeiten bei der Umsetzung komplexer Bewegungs- und Positionieraufgaben etwa bei Aufgabenstellungen in Abfüll- und Verpackungsmaschinen, in der Lebensmittelverarbeitung sowie in automatisierten Handlingsprozessen mit Pick-and-Place-Robotern oder Greifern.