雄克灵活的旋转模块:紧凑、精确以及动态

国际金属加工网 2017年02月20日

并非只有通过巨大变革才能在自动化生产中实现机电一体化。很多工程师已逐渐意识到到机电一体化组件的潜力,并将其有效用于设计中。这其中也包括旋转移动领域的机电一体化。这正是抓取系统与夹持技术领导者雄克扩展其电动旋转模块标准组件系列的原因所在。

雄克拥有全球最广泛的机电一体化模块系列,包括 300 多种标准组件,无论是应用于高动态的电子元件装配、可自由定位的旋转分度台还是重载应用的强大旋转单元,均可提供规格适用的机电一体化旋转模块。

对于电子、消费品和制药行业的装配应用,雄克开发了可连续旋转的 ERD 微型模块,采用力矩电机驱动。该模块标配两个集成气路通道,还可选配 4 个电路通道以及获得 SIL2 认证的绝对位置测量系统。雄克 ERD 模块有三种规格,对应的额定转矩分别为 0.4 Nm、0.8 Nm 和 1.2 Nm,可构建高转矩、高速度,节省空间的同时又满足机器指令严格要求的装配系统。此旋转模块由永磁无刷同步电机驱动。特殊的几何形状确保了优异的动态性能和较高的加速度。此外,由于气路通道已经过优化,与该模块相连的气动执行器执行速度得以提高。上述两方面因素相结合,缩短了节拍时间并提高生产率。若选配绝对位置测量系统,则在启动过程中及紧急停机后,无需再完成耗时的参考运行;还会提高重复精度,达到指定值 0.01 mm。雄克的这款模块支持各种极对数的电机驱动,即使在低速运行时也能确保生成高达 1.2 Nm 的额定转矩。此模块可使用博世力士乐 IndraDrive CS 驱动控制器等进行控制。 

借助雄克 ERD 等机电一体化旋转模块,构建紧凑型搬运系统。

尽量减少外形干涉

雄克的另一款多功能 ERS 旋转模块专门面向中等负载应用而开发。规格 170 的模块的高度仅为 66 mm。额定转矩为 5 Nm,最大转矩为 17 Nm。在装配应用中,该模块可用作旋转模块,也可用作小型旋转分度台。其核心组件为空心轴力矩电机,十分轻便又紧凑,且运行时完全无磨损。该模块可在 250 rpm 的速度连续旋转下,以 0.01° 的重复精度接近任意中间位置。与采用传统伺服电机驱动的旋转模块不同,ERS 无额外的外形干涉,还可消除由间隙及摩擦引起的弹性问题。

模块坚固耐用,具有高加速度、高转速以及高精度。可集成可选气动制动器,确保对单一位置进行可靠夹持。中心孔较大,便于线缆及工件穿过,或安装摄像头。但其特性远不止这些:为在不使用软管和线缆的情况下传输压缩空气和信号,此紧凑型模块还有带气/电路通道的型号,集电环或通风管道可传输达 8 个电气信号 (24 V DC/2 A) 以及一个压力达 8 bar 的流体信号。雄克 ERS 模块有三种规格,外径尺寸从 135 至 210 mm。配有旋转通路的型号有两种规格,外径尺寸分别为 170 mm 和 210 mm。可通过雄克 ECM 运动控制器(48 V 型号)或博世或西门子等标准控制器(560 V 型号)进行控制。

机电一体化雄克 ERS 旋转模块可实现密闭空间中的各种应用。如果需要,还可提供防尘和防溅型号 (IP54) 以及配有电气通路的型号。

任意选择电机

对于重载,雄克电动型 ERM 旋转模块有巨大优势。该模块将高转矩与高精度的特性集于一身,非常适合重载可变和精确定位应用,如自动化生产中的工件旋转与重新定位。ERM 调试简便,其在工程设计中支持快速、精准地对公差进行微调,这是气动模块所不能实现的。此外,在启动及维护过程中可降低模块运行速度,这不但可以预防设备受损,还能极大缩短设备初始时间。

ERM 模块采用自适应性设计,支持所有标准的工业伺服电机。装配适合的电机后,系统控制器与编程、安全或现场总线相关的属性可直接传输到模块中。可相对容易地根据欧洲、美国和亚洲不同的区域标准进行相应调整。此外,辅助变速箱可旋转 4x90°,支持对旋转模块和驱动单元的外形干涉进行最优调整,配合龙门使用。标准中心孔直径为 22 mm,八个气路通道为旋转轴下端的气动单元供气。以规格为 160 的模块为例,最大输出扭矩为 75 Nm,最大驱动扭矩为 2 Nm。

外形紧凑,动力强劲

雄克 PR 2、PDU 2 和 PSM 2,三款紧凑、智能的高性能旋转模块,将电子控制和电源组件完全集成在内部,无需外部控制器,最大程度地减少接线数量并降低发生故障的可能性。可通过 Profibus(高达 12 Mbit/s)或 CAN 总线(高达 1 Mbit/s)进行控制。模块配有 USB 设备端口,用于在 PC 上使用雄克运动工具进行调试及参数化。通过旋转编码开关可方便地进行手动寻址。模块的初始移动可使用 DIP 开关以手动方式实现。模块状态通过 LED 指示灯指示。由于采用谐波传动齿轮,设计为旋转模块的 PR 2 和设计为线性轴模块的 PDU 2 可根据相应规格输出非常高的转矩,转矩范围为 16 Nm 至 184 Nm。直线驱动 PSM 2 非常适用于小负载的快速移动。此款模块外形紧凑,在转矩为 1.8 Nm 时,转速可达 4,320 rpm。对于这三款模块,可分别进行位置、速度和转矩控制。增量编码器可确保较高的定位精度及重复精度。集成制动器可实现对单一位置的可靠夹持。

雄克智能 PR 2、PDU 2 和(图中所示的)PSM 2 高性能旋转模块外形紧凑,输出功率大。这些模块完全集成了电子控制和电源组件。


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