Aktuální vydání

celé číslo

11

2017

PLC, průmyslové počítače, operátorské panely, I/O moduly

celé číslo

Novinky v pohonné technice Beckhoff Automation

Německá firma Beckhoff Automation GmbH & Co. KG pravidelně uvádí na trh novinky z celého sortimentu produktů. Novinky jsou většinou představeny při příležitosti veletrhu SPS IPC Drives, který se koná v Norimberku na konci listopadu, nebo při příležitosti veletrhu Hannover Messe na konci dubna v Hannoveru. Právě na tomto veletrhu bylo letos prezentováno opravdu hodně novinek. Ty budou postupně představeny v několika článcích. Tento příspěvek se bude věnovat vybraným novinkám v oblasti pohonné techniky. 

Nová provedení transportního systému XTS

Odborníkům v automatizaci jistě neunikl pohon XTS (eXtended Transport System), který byl vyvinut a patentován firmou Beckhoff Automation. Pouze krátce připomeňme, že je to pohon založený na principu obráceného lineárního motoru: v dráze je vinutí elektromotoru a snímač polohy a dále vedení, po kterém jezdí pomocí bezúdržbových rolen vozíky, na nichž jsou magnety ze vzácných zemin a terčíky pro snímač polohy. Z pohledu řízení se každý vozík jeví jako samostatná servoosa.

Tento pohon byl původně vyvinut pro použití v balicím průmyslu a díky své jedinečnosti zaznamenal v tomto oboru obrovský úspěch. Uspěl však i v dalších oborech automatizace, jako je např. lehká montáž komponent v automobilovém průmyslu spojená s testováním a inspekcí výrobků.

Z požadavků, které vzešly od různých zákazníků, vznikly tři verze XTS. První verze je Standard, která obsahuje motorovou dráhu, vedení pro vozíky a samotné vozíky. Druhým provedením je verze Black Line, jež vychází z předchozí verze, ale neobsahuje vedení pro vozíky. Zákazník si tudíž může navrhnout speciální vedení pro svou úlohu. Má tak např. možnost zvýšit nosnost celého systému a díky externímu vedení třeba na vozíku na dráze i lisovat.

Poslední verzí je Hygie­nic (obr. 1). Uvedené provedení vzniklo na základě požadavků zákazníků řešících automatizaci v potravinářském a farmaceutickém průmyslu. Komponenty transportního systému XTS Hygienic jsou vyrobeny z korozivzdorné oceli a celek má krytí IP69K. Celá konstrukce je navržena tak, aby na ní nebyla žádná skrytá místa, slepé otvory nebo ostré hrany. Vše je zaobleno a vytvořeno tak, aby bylo možné pohon snadno udržovat v maximální čistotě. Vývoj probíhal v úzké spolupráci se sdružením European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG). Výsledkem je pohon certifikovaný podle náročných norem EL Class I AUX pro pomocná zařízení s možností čištění bez demontáže. Krytí IP69K zaručuje nejvyšší možný stupeň krytí nejen proti prachu a vodě, ale i při čištění tlakovou vodou při vysoké teplotě. Celá konstrukce vykazuje velkou odolnost proti působení chemikálií, jako jsou kyseliny, zásady, různé alkoholy a dezinfekce na bázi peroxidu vodíku. Otevírají se tak možnosti implementace tohoto pohonu do potravinářského a farmaceutického průmyslu i do jiných oborů procesní výroby. 

Servoterminál EL7221 a motory řady AM81xx

Velmi populární řada malých servopohonů byla rozšířena o nový servoterminál EL7221-9014 (obr. 2). Ten je vybaven jednokabelovým připojením OCT s možností řídit brzdu, bezpečnostním vstupem zajišťujícím funkci STO (Safe Torque Off) a dvěma digitálními vstupy pro koncové spínače. Uvedený servoterminál však nabízí nominální proud až 8 A; při napájení 50 V DC tak lze dosáhnout nominálního výkonu 400 W. Spolu s tímto servoterminálem byly doplněny servomotory ve všech řadách AM81xx, servomotory vyvinuté pro servoterminál EL7221 dosahují vyšších otáček a výkonů než jejich předchůdci. Pro příklad uveďme největší servomotor z této řady, a to AM8141. Tento servomotor má nominální proud 8 A při napájení 50 V DC a je vybaven jednokabelovým připojením OCT, popř. i brzdou. AM8141 dosahuje nominálního momentu 2,4 N·m a maximálních otáček 1 200 min–1. Pohony tohoto typu jsou tudíž již vhodné i pro dynamické úlohy nebo manipulaci s hmotnějšími břemeny. 

EtherCAT Box EP7211 pro servomotory AM81xx

Pro již zmíněnou řadu servomotorů AM81xx byl na trh také uveden rozbočovač EtherCAT Box EP7211-9033 v krytí IP67. K tomuto rozbočovači lze servomotory řady AM81xx připojit přímo a tím ušetřit kabeláž: stačí k rozbočovači přivést sběrnici EtherCAT a napájecí napětí 50 V DC. EtherCAT Box je vybaven jednokabelovým připojením OCT s možností řídit brzdu, bezpečnostním vstupem zajišťujícím funkci STO (Safe Torque Off) a dvěma digitálními vstupy pro koncové spínače. Jsou-li tedy na stroji využívány rozbočovače EtherCAT Box, je možné po­užít i EP7211-9033, vše sjednotit a zkrátit kabeláž motorů na minimum.  

Lineární aktuátor AA1121 s integrovanou elektronikou

Poslední novinkou, která bude v tomto článku zmíněna, je lineární aktuátor AA1121 (obr. 3) pro precizní řízení ventilů a další úlohy s přesným lineárním pohybem, jako je přesné polohování či lisování. Pohon má zdvih 10 mm, rychlost polohování až 100 mm/s, zrychlení až 7 m/s˛ a přesnost 0,01 mm. AA1121 dokáže působit kontinuální silou 150 N a dosahuje špičkově až 800 N. Celý pohon má velmi elegantní celokovový vzhled a rozměry 49 × 49 × 92 mm. Je třeba si uvědomit, že v tomto tělese se skrývá lineární motor (žádný pohybový šroub a žádný točivý motor) spolu s výkonovou elektronikou. K motoru je nutné přivést pouze sběrnici EtherCAT a napájení 50 V DC. Lze předpokládat, že Beckhoff nezůstane pouze u tohoto typu a že postupně vznikne řada lineárních pohonů i s větším zdvihem a větší jmenovitou silou. 

Ing. Aleš Malý, Beckhoff Česká republika s. r. o.

Obr. 1. Transportní systém XTS v provedení Hygienic

Obr. 2. Servoterminál EL7221 a motory řady AM81xx

Obr. 3. Lineární aktuátor AA1121