Antriebssysteme im Baukastenformat Kann kundenspezifisch

Als Generation 2.0 ist das »KannMotion«-System von Koco Motion und Adlos jetzt erhältlich.

Aus einem getriebelosen Schrittmotor mit integriertem Encoder und einer direkt angebauten Steuerung besteht das Servosystem »KannMotion«, entwickelt vom Antriebsexperten Koco Motion und vom Elektronikexperten Adlos. Jetzt ist Generation 2.0 des flexibel an Anwendungen anpassbaren Systems erschienen.

Bei der Generation 2.0 haben die beiden Kooperationspartner mechanische und elektronische Verbesserungen vorgenommen und die Software weiterentwickelt. Zudem unterstützt ein komplett überarbeitetes Bedien-Tool, der „KannMotion Manager“, Anwender bei der Integration des Systems in ihre Produktentwicklung. »Sicherlich die größte Änderung ist die Art der Programmierung«, betont Thomas Vogt, Geschäftsführer von Adlos. »Wir haben eine Entwicklungsumgebung geschaffen, mit der Anwender entweder im objektorientierten Flow-Chart Editor oder im C-Code ihre Applikationen umsetzen können.«

Als Alleinstellungsmerkmal betrachten die beiden Unternehmen die Anpassbarkeit des Systems an die ihm zugedachten Anwendungen. »Diese Anpassung verschafft unseren Kunden einen Mehrwert, durch den sie ihre Total Cost of Ownership (TCO) optimieren können«, erläutert Thomas Vogt. »Mit KannMotion bekommen Anwender nur die Features, die sie für ihre Anwendung benötigen«, fügt Olaf Kämmerling, Geschäftsführer von Koco Motion, hinzu.

KannMotion ist als geschlossener Regelkreis konzipiert und kompakt gebaut – die Steuerung sitzt direkt auf dem Antrieb, und der Encoder ist bereits integriert. Das Closed-Loop-Antriebssystem ist voll programmierbar, wobei die individuellen Anpassungen der Hard- und Software für Kundenprojekte laut Koco Motion typischerweise auf 80 Prozent Standard-Bausteinen beruhen, die nach dem Baukastenprinzip zusammengestellt werden. Programmieren lässt sich das Antriebssystem über Befehle oder Ablaufprogramme. Erhältlich ist es in den Flanschgrößen Nema 11, 14, 17, 23, 24 und 34 mit Drehmomenten von 0,05 bis 12 Nm. Die Versorgungsspannung ist von 12 V bis 48 V gegeben, und der Phasenstrom kann bis maximal 10 A betragen. Anwendungen finden sich überall dort, wo Positionieraufgaben anstehen und ein geregelter Dauerlauf oder ein programmierter Bewegungsablauf erforderlich ist.

Über die Einstellung des Stroms lässt sich das abgegebene Drehmoment anpassen. Ein Klemmschutz gemäß Maschinenrichtlinie ist geboten, sodass beim Schließen beispielsweise einer Klappe keine Verletzungsgefahr besteht. Technische Defekte bei Manipulation oder Fehlbedienung des Antriebs sind ebenfalls ausgeschlossen. Auch die Fehlersuche im Fall eines Defekts ist problemlos möglich. »Weil nur ein Produkt alle Funktionen innehat, kann ein Fehler auch nur am Produkt selbst entstehen«, erläutert Olaf Kämmerling. »Fehler durch Anbauteile, Verkabelung oder falsche Anschlüsse beispielsweise gibt es dadurch nicht.« Im Fall eines Fehlers lässt sich der Motor im Plug-and-Play-Verfahren austauschen.

Auslegung des Antriebssystems

Wie lässt sich das Antriebssystem nun für bestimmte Anwendungen auslegen? »Die Integration eines Motors in ein neues Produkt erscheint im ersten Augenblick recht simpel: Der Motor soll eine spezifische Dreh- oder Linearbewegung ausführen. Die erzeugte Bewegung ist das Herz des Antriebs. An diesem Punkt kommt unser Know-how dazu: die Auswahl des richtigen Antriebs mit der dazu passenden Ansteuerelektronik«, beschreibt Olaf Kämmerling das Procedere. Zur Spezifikation der Anforderungen müssen die Kunden zunächst W-Fragen beantworten wie: Wann soll sich der Motor drehen? Welche Geschwindigkeit, welches Drehmoment, welche Kraft und welche Adaption an die Motorwelle sind nötig? Welche Motortechnik ist gewünscht? Wie soll der Antrieb befestigt werden? Welcher Bauraum steht zur Verfügung? Wie wird der Antrieb angesteuert? Welche Umweltbedingungen herrschen vor? Welche Lebensdauer wird vorausgesetzt?

»Bei uns führen immer zwei Sichtweisen zu zwei Möglichkeiten mit unterschiedlichen Ergebnissen: der Auswahl eines Motors aus dem Katalog oder der kundenspezifischen Anpassung«, sagt Thomas Vogt. In vielen Fällen lässt sich ein Standardantrieb „von der Stange“ einsetzen. Dann sind gegebenenfalls Nacharbeiten durch den Kunden notwendig. Er adaptiert beispielsweise Stecker, Kabel, die Abgangswelle oder den Bauraum.

Wenn der Motor applikationsspezifisch angepasst wird, sind Parameter wie Lebensdauer, Erwärmung und Effizienz positiv beeinflussbar. Der Schlüssel zum Erfolg ist ein frühzeitiger Austausch der Informationen mit Erstellung eines realistischen Zeitplans. Es folgt die Auswahl des Motors, der gegebenenfalls anzupassen ist. Die Motortechnik gibt die Ansteuerungsart vor. Darauf ausgerichtet wird das Bewegungsprofil beschrieben und initiiert. Weitere Funktionen oder Komponenten wie zusätzliche Peripheriegeräte, Anzeige- oder Steuerelemente werden dann hinzugefügt – wie Bausteine.

Für die Kommunikation in der Smart Factory verfügt das KannMotion-System über CANopen sowie RS-485- und RS-232-Schnittstellen. Zudem lassen sich die Antriebe mit digitaler Input- und Output-Funktion (DIO) steuern. Weitere Schnittstellen sind auf Kundenwunsch ebenfalls umsetzbar.

Mögliche Anwendungen des KannMotion-Systems reichen vom Gemüseschäler über Vakuumgreifer, Formatverstellung, Blutpumpen und Schweißroboter bis hin zu Musikinstrumenten.