Warum teuer mit zu viel Performance, wenn es kostengünstig und auf die Anwendung zugeschnitten geht? Das fragten sich Adlos und Koco Motion, bevor sie vor drei Jahren gemeinsam den Kann Motion entwickelt haben. Wie schon der Name sagt, kann sich der Motor bewegen. Nichts ungewöhnliches eigentlich für einen Antrieb, aber der KannMotion bewegt sich nicht nur physikalisch. Er ist auch sehr beweglich, wenn es um die Anpassung auf die ihm zugedachte Applikation geht. „Diese Anpassung verschafft unseren Kunden einen Mehrwert, durch den sie ihre Total Cost of Ownership (TCO) optimieren können“, sagt Thomas Vogt, Geschäftsführer der Adlos AG, Liechtenstein. „Mit unserem Produkt erhalten Kunden genau nur die Features, die sie für ihre Anwendung benötigen“, fügt Olaf Kämmerling, Geschäftsführer der Koco Motion GmbH, Dauchingen hinzu.
Die Plattform als Basis Der aus einem Schrittmotor mit integriertem Encoder und einer direkt angebauten Steuerung bestehende Antrieb ist als geschlossener Regelkreis konzipiert. Als Closed-Loop-Antrieb ist er einfach aufgebaut und voll programmierbar. Die individuellen Anpassungen der Hard- und Software für Kundenprojekte basieren typischerweise auf 80 Prozent Standard-Bausteinen, die nach dem Baukastenprinzip zusammengestellt werden. Das kompakte Antriebssystem arbeitet auch im Dauerlauf zuverlässig wie ein Servomotor und lässt sich über Befehle oder Ablaufprogramme programmieren. Den KannMotion gibt es in den Flanschgrößen Nema 11, 14, 17, 23, 24 und 34 mit Drehmomenten von 0,05 bis 12Nm. Die Versorgungsspannung ist von 12 V bis 48V gegeben und der Phasenstrom kann bis maximal 10A betragen. Die Einsatzgebiete finden sich überall dort, wo Positionieraufgaben, geregelter Dauerlauf oder ein programmierter Bewegungsablauf benötigt werden. Die Summe aller Komponenten ist gleich wenig Durch die Reduzierung der Komponenten verringern sich Montageaufwand, das dabei entstehende Fehlerpotential und der Verschleiß. Letzterer verringert sich zudem Dank Direktantrieb des KannMotion. Durch den Wegfall des Getriebes fällt auch der Geräuschpegel kleiner aus. Der Wirkungsgrad ist um 30 bis 50 Prozent höher als bei einem konventionellen DC Getriebemotor-Antriebssystem. Der KannMotion ist zudem sehr kompakt gebaut, weil die ebenfalls sehr kompakte Steuerung direkt auf dem Antrieb sitzt und der Encoder bereits integriert ist.
Über die Einstellung des Stroms lässt sich das abgegebene Drehmoment anpassen. Hier ist ein Klemmschutz gemäß Maschinenrichtlinie gegeben, so dass beim Schließen von z.B. einer Klappe keine Verletzungsgefahr besteht.
Ein technischer Defekt bei Manipulation oder Fehlbedienung des Antriebs ist ebenfalls ausgeschlossen. „Das kann bei einigen Anwendungen schon mal vorkommen. So könnten Kinder beispielsweise an einer Antriebklappe herumspielen, indem sie die Klappe ständig auf und zu machen. Das würde das Getriebe zerstören“, beschreibt Thomas Vogt ein Beispiel. Durch den Wegfall des Getriebes sei das Problem aber gar nicht erst vorhanden. Der Antrieb lässt sich einfach zurückdrehen. Das Rastmoment vom Motor ist sehr niedrig und Komponenten werden nicht belastet.
Auch die Fehlersuche im Fall eines Defekts sei sehr einfach. „Weil nur (noch) ein Produkt alle Funktionen innehat, kann ein Fehler auch nur am Produkt selbst entstehen. Fehler durch Anbauteile, Verkabelung oder falsche Anschlüsse beispielsweise gibt es erst gar nicht“, sagt Olaf Kämmerling. Im Falle eines Fehlers kann also der Motor im Plug-and-play-Verfahren einfach ausgetauscht werden.
Viele W-Fragen konkretisieren die Auslegung Wie muss man sich nun die Auslegung solch eines Alleskönners mit ‚Auf-den-Punkt-Garantie‘ vorstellen? „Die Integration eines Motors in ein neues Produkt erscheint im ersten Augenblick recht simpel: Der Motor soll eine spezifische Dreh- oder Linearbewegung ausführen. Diese erzeugte Bewegung ist das Herz des Antriebs. An diesem Punkt kommt unser Know-how dazu: Die Auswahl des richtigen Antriebs mit der optimal passenden Ansteuerelektronik“, beschreibt Herr Kämmerling das Prozedere. Zur Spezifikation der Anforderungen müssen die Kunden zunächst viele W-Fragen beantworten wie:
– Wann soll sich der Motor drehen?
– Welche Geschwindigkeit wird benötigt?
– Welches Drehmoment bzw. welche Kraft?
– Welche Motortechnik ist gewünscht?
– Welche Adaption an die Motorwelle?
– 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 die kundenspezifische Anpassung“, sagt Thomas Vogt. In vielen Fällen kann ein Standardantrieb von der Stange eingesetzt werden. Dann sind gegebenenfalls Nacharbeiten durch den Kunden notwendig. Er adaptiert zum Beispiel Stecker, Kabel, die Abgangswelle oder den Bauraum.
Wird der Motor applikationsspezifisch angepasst, können Lebensdauer, Erwärmung, Effizienz usw. positiv beeinflusst werden. Der Schlüssel zum Erfolg ist ein frühzeitiger Austausch der Informationen mit Erstellung eines realistischen Zeitplans. Es erfolgt die Auswahl des Motors, der gegebenenfalls anzupassen ist. Die Motor-Technologie gibt die Ansteuerungsart vor. Darauf ausgerichtet wird das Bewegungsprofil beschrieben und initiiert. Weitere Funktionen oder Komponenten wie zusätzliche Peripheriegeräte, Anzeige- oder Steuerelemente werden dann ganz einfach hinzugefügt – wie Bausteine.
Er kann auch Motion in Industrie 4.0 Was wäre ein Antriebssystem mit solch einem Namen, wenn es nicht auch Digitalisierung kann? Natürlich ist der Kann Motion auch für die Kommunikation in der smarten Fabrik ausgelegt. Er verfügt über CANopen sowie RS485- und RS232-Schnittstellen. Zudem können die Antriebe mit digitaler Input- und Output-Funktion (DIO) gesteuert werden. Weitere Schnittstellen sind auf Kundenwunsch ebenfalls umsetzbar.
„Leider können wir an dieser Stelle nicht viele konkrete Anwendungsfälle beschreiben. Da sind unsere Kunden eigen. Mit den meisten haben wir eine Geheimhaltungsvereinbarung abgeschlossen. Soviel aber kann ich sagen: Vom Gemüseschäler, über Vakuumgreifer, Formatverstellung, Blutpumpen und Schweißroboter, ja sogar Musikinstrumente ist die Applikationsvielfalt derart groß, dass wir sie eh gar nicht alle aufzählen könnten“, sagt Thomas Vogt. „Zwei schöne Beispiele haben wir aber doch, die zeigen, wieviel TCO Optimierung möglich ist“.