Höchste Dynamik und Präzision mit dem JetMove 400

Jetter AG, Andreas Leu, T:+49 7141 2550 466, aleu@jetter.de Autor: Andreas Leu Technisches Marketing und Seminare Jetter AG Höchste Dynamik und Präzision mit dem JetMove 400 Im Maschinenbau steigen die Anforderungen an ein Motion-System stetig. Maschinenzyklen sollen gesteigert und die Qualität der Produkte erhöht werden. Die Maschinen sollen gleichzeitig zuverlässiger produzieren. Mechanische Schwingungen setzen allerdings Grenzen, die berücksichtigt werden müssen. Mit der neuen Servoreglerfamilie JetMove 400 präsentiert der Steuerungs- und Antriebsspezialist Jetter eine neue Verstärkergeneration, die dank ihres schnellen Reglertakts höchste Dynamik mit gleichzeitig großer Präzision vereint. Die Regler der JetMove 4xx Familie sind für Anwendungen mit höchster Präzision und größter Dynamik. Genauigkeiten im Nanometerbereich mit Beschleunigungen größer 20 m/s2 sind eindrückliche Kenndaten. Ein gutes Beispiel sind Maschinen und Anlagen in der Halbleiterfertigung, wie ein Wire- Bonder oder eine Waver-Handling-Maschine. Was die Präzision angeht, sind hier keine Kompromisse möglich. Trotzdem sollen der Maschinentakt reduziert und die Laufgeräusche vermindert werden. Dass über mehrere Antreibe auch mit hoher Übertragungsgeschwindigkeit synchronisiert wird, gehört ebenfalls zu den Eigenschaften, die ein Regler in diesem Industriezweig mitbringen muss. Natürlich haben weitere Industriebranchen gleiche oder ähnliche Anforderungen wie die Halbleiterindustrie, so zum Beispiel die Werkzeug- oder Textilmaschinenbranche. Seite 1 Jetter AG, Andreas Leu, T:+49 7141 2550 466, aleu@jetter.de Mit einem Kommunikationstakt von 10 kHz, einem Lageregler von 50 kHz und einem Stromregler mit 100 kHz Taktung genügen die JetMove 400 Regler höchsten Anforderungen. Ein Reglertakt von höchster Güte Der JetMove 400 arbeitet mit einem bisher unerreicht schnellen Reglertakt von 100 kHz. Dadurch wird eine maximale Bahntreue des Antriebs erreicht, und es entstehen geringe Regelabweichungen mit dem Ergebnis, dass die Schwingungen des Motors aktiv gedämpft werden. Im praktischen Einsatz vereint der JetMove 200 damit höchste Präzision mit höchster Dynamik und Robustheit. Um im 100.kHz-Bereich regeln zu können, müssen die entsprechenden Signale wie Stromwert und Positionswert in einem noch wesentlich höheren Takt aufbereitet zur Verfügung stehen. Die Signalauswertung mit einem FPGA (Field Programmable Gate Array) erreicht eine Schnelligkeit und Qualität, die mit herkömmlichen Servo-Antrieben nicht erreicht wird. Das Ergebnis: Achsen, die durch Laufgeräusche limitiert waren, werden deutlich ruhiger und können mit höherer Geschwindigkeit und Steifigkeit geregelt werden. Seite 2 Jetter AG, Andreas Leu, T:+49 7141 2550 466, aleu@jetter.de Sollen Geschwindigkeit und Präzision gleichzeitig deutlich gesteigert werden, dann braucht es Regler mit höchster Regelgüte. Verfügbare Ausführungen Im Moment sind zwei Regertypen der JetMove 400er Generation erhältlich, der JetMove 410 und der JetMove 420. Beide verfügen über folgende Eigenschaften: • Höchste Dynamik und höchste Präzision • Aktive Dämpfung durch 100-kHz-Regler • Verringerung der Laufgräusche (leise) • Robustheit der Reglereinstellungen • Höchste Regelbandbreite durch minimale Totzeit (25 µs) • 100 kHz Stromregler und PWM • 50 kHz Positionssollwerte Durch diese Eigenschaften werden äußere Störeinflüsse schnell ausgeregelt und mechanische Resonanzen aktiv gedämpft. Seite 3 Jetter AG, Andreas Leu, T:+49 7141 2550 466, aleu@jetter.de Technische Daten: JetMove 410 JetMove 420 Nennspannung Motor 20 … 370 VDC 20 … 370 VDC Nennstrom 10 A 20 A / 2 s Spitzenstrom 20 A 40 A / 2 s Nennspannung Logik 24 V @350 mA Sin/Cos, Hiperface, EnDat 2.1, FIR-Filterung, EnDat 2.2; Encoder Eingang 1 Digital RS-422 (2.5 Mega-Pulse/s) Encoder Eingang 2 RS-422, 5 Mega-Pulse/s, FIR-Filterung 2 digitale Ausgänge 24 VDC, 1 A 2 digitale Eingänge 24 VDC, 10 µs (1 µs) Kommunikation Tria-Link, 200 Mbps Umgebungstemperatur 0 ... 40°C Abmessungen (BxTxH) in mm 49 x 200 x 125 Bis zu 32 hochdynamische Achsen lassen sich am Ethernet-Systembus des JetMove 400 Systems gleichzeitig betreiben. Seite 4 Jetter AG, Andreas Leu, T:+49 7141 2550 466, aleu@jetter.de Hochpräzise auch im Achsverbund Sein größtes Potenzial zeigt der JetMove 400 bei Anwendungen von Achskoordinationen. Ein hochperformanter Datenaustausch zwischen einzelnen Teilnehmern am 200 Mbit/s Echtzeit-Ethernet-Bus ist die Basis für eine schnelle und präzise Kopplung von Achsen. Mit einem Synchronisationstakt von 10 kHz und einem maximalen Jitter von kleiner als 100 ns sind hochpräzise Antriebs-Koppelungen mit bis zu 32 Achsteilnehmer an demselben Bus möglich. Effiziente Inbetriebnahme Für OEM-Anwendungen erhält der Anwender.NET Libraries, um die Achsen in seine eigene Umgebung einzubinden.Die Inbetriebnahme wird dank der schnellen Taktzyklen vereinfacht, da aufwändige Regleralgorithmen entfallen. Zur Inbetriebnahme kann der Anwender in einem Aufzeichnungstakt von 50 µs Oszi-Signale aufzeichnen und zur Optimierung verwenden. Breite Anwendungspalette Anforderungen, die die Eigenschaften eines JetMove 400 benötigen, gibt es nicht nur in den bereits eingangs erwähnten Branchen für Textilmaschinen oder Halbleiterfertigung. Klassische Anwendungen für hochdynamische und hochpräzise Antriebe sind beispielsweise auch Druckmaschinen, Laserbearbeitung, Bestückungsroboter, Maschinen in der Medizintechnik oder hochgenaue Prüf- und Messeinrichtungen. Die neue Dimension, die der JetMove 400 in Präzision und Dynamik erreicht, verhilft dem Anlagenbauer in diesen und weiteren Industriezweigen zu einen Technologievorsprung gegenüber seinem Wettbewerb. Seite 5