Servoantriebe verschiedener Formfaktoren
Wir sagen es immer wieder: Servoantriebe gibt es in allen Formen und Größen. Bei der Entscheidung, welcher Servoantrieb für Ihre Anwendung geeignet ist, kommt es oft darauf an, welchen Formfaktor Sie verwenden. Das wirft die Frage auf...
Was genau ist ein Formfaktor?
Formfaktor ist ein Begriff, der die Struktur, Größe und andere physische Aspekte von Elektronik definiert. Im Bereich der Bewegungssteuerung sind Formfaktoren eine der gängigsten Arten, Servoantriebe zu kategorisieren.
Aber warum?
Warum gibt es so viele verschiedene Formfaktoren für Servoantriebe? Bei der Technologie, die es schon seit Jahrzehnten gibt, sollte man meinen, dass sie inzwischen ziemlich einheitlich ist.
Aber verschiedene Formfaktoren sind oft besser für verschiedene Anwendungen geeignet. Abgesehen von den Leistungsmerkmalen hängt die Wahl der Servoantriebsart für Ingenieure oft von Faktoren wie Platzmangel, Zugänglichkeit, Witterungseinflüssen und sogar persönlichen Vorlieben ab.
Sehen wir uns die verschiedenen Arten von Servoantrieben an und wo es am besten ist, einen bestimmten Antrieb zu verwenden.
Plattenmontage
Ein digitaler Servoantrieb für den Schalttafeleinbau mit einer Abdeckung, einer Grundplatte mit Halterung und externen Anschlüssen.
Servoantriebe für die Schalttafelmontage sind der traditionelle Formfaktor für Servoantriebe. Es gibt sie schon seit mehreren Jahrzehnten. Sie sehen ziemlich einfach aus; es ist ein Kasten mit Anschlüssen darauf. Die Leiterplatte ist an einer metallischen Grundplatte befestigt, die größtenteils von einer Kunststoff- oder Metallabdeckung umgeben ist.
Die Grundplatte hat normalerweise einen L-förmigen Querschnitt, so dass sie zwei Seiten des Servoantriebs abdeckt. Die Grundplatte dient mehreren Zwecken.
- Befestigt den Servoantrieb an der Anwendung, entweder auf dem Rücken oder auf dem Rückgrat
- Sorgt für Robustheit und Formbeständigkeit des Laufwerks
- Dient als Kühlkörper für die Elektronik
Schalttafeleinbau-Servoantriebe montiert
Die einfache Schalttafeleinbauweise ist sehr skalierbar und kann in Größen von einem Taschenwörterbuch bis hin zu einem normalen Wörterbuch geliefert werden. Aus diesem Grund sind die leistungsstärksten Hochspannungs-Servoantriebe in der Regel für den Schalttafeleinbau konzipiert.
Größere Servoantriebe für den Schaltschrankeinbau können mit Kühlrippen und sogar Lüftern für das Wärmemanagement ausgestattet werden. Es sollte also nicht überraschen, dass die leistungsstärksten ADVANCED Bei den verfügbaren Servoantrieben von Motion Controls handelt es sich um Servoantriebe für den Schaltschrankeinbau.
Der Name ist Programm: Servoantriebe für die Schalttafelmontage werden in der Regel einfach an der elektrischen Schalttafel einer Anwendung montiert. Die Schalttafel kann zwar genau das sein (eine Schalttafel), bezieht sich aber normalerweise auf einen Schaltschrank mit elektrischen Geräten.
Sie können zwar fast überall eingesetzt werden, sind aber ideal für Installationen geeignet, bei denen elektrische Schalttafeln verwendet werden, wie z. B. in Fabriken und Maschinen.
Unser komplettes Angebot an Servoantrieben für die Schaltschrankmontage anzeigen Hier.
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Leiterplattenmontage
Verschiedene Beispiele für Servoantriebe zur Leiterplattenmontage.
Der auch als eingebetteter Antrieb bekannte Servoantrieb für die Leiterplattenmontage wurde von ADVANCED Motion Controls in den späten 80er Jahren als Pionier entwickelt.
Laufwerke für die Leiterplattenmontage verzichten auf Kabelverbindungen und werden nur über Stifte direkt mit einer anderen Leiterplatte verbunden, was eine enge Integration ermöglicht.
Im Gegensatz zu Servoantrieben für den Schalttafeleinbau haben Servoantriebe für den Leiterplatteneinbau eine offene Struktur. Es gibt keine Schutzabdeckung, so dass die Leiterplatte weitgehend offen liegt. Einige PCB-montierte Servoantriebe verfügen jedoch über eine Grundplatte, die als Kühlkörper dient.
Der stiftbasierte Anschluss von Servoantrieben für die Leiterplattenmontage eignet sich am besten für kompakte Servoantriebskonstruktionen. Viele Jahre lang wurde der PCB-Mount-Formfaktor aufgrund seiner geringen Größe mit Servoantrieben mit geringerer Leistung in Verbindung gebracht. Innovationen bei der Leistungsdichte haben es jedoch ermöglicht, dass Servoantriebe für die Leiterplattenmontage mit den größeren Servoantrieben für die Schaltschrankmontage konkurrieren können, wie die FlexPro-Antriebsfamilie von ADVANCED Motion Controls zeigt.
4 PCB-montierte Servoantriebe in einem Roboter, die direkt auf einer Hauptplatine montiert sind und sehr wenig Platz benötigen.
Aufgrund ihrer kompakten Form werden PCB-montierte Antriebe in der Regel in Roboteranwendungen eingesetzt. In der stationären Robotik können PCB-montierte Servoantriebe in den Armgelenken direkt hinter den Servomotoren untergebracht werden, und aufgrund ihres geringen Gewichts eignen sie sich gut für Mehrgelenkarme. Bei mobilen Robotern bedeuten kleine Antriebe weniger Gewicht und damit weniger Stromverbrauch.
Wenn ein Ingenieur keine passende PCB-Verbindung für einen PCB-montierten Servoantrieb entwerfen möchte, bietet ADVANCED Motion Controls auch Montagekarten für AxCent und DigiFlex Performance Servoantriebe an. Die Montagekarten wandeln die Stiftausgänge in Steckverbinder um und ermöglichen so eine verdrahtete Verbindung. Diese machen den Servoantrieb für die Leiterplattenmontage unserem nächsten Formfaktor sehr ähnlich...
Siehe unsere vollständige Auswahl an Servoantrieben für die Leiterplattenmontage Hier.
Maschine eingebettet
Maschinenintegrierte Servoantriebe mit Steckverbindern und fliegenden Leitungen.
Unsere maschinenintegrierten Antriebe kombinieren die Kompaktheit und offene Struktur von Servoantrieben für die Leiterplattenmontage mit der Anschlussart von Servoantrieben für die Schaltschrankmontage.
Im Wesentlichen handelt es sich um einen Servoantrieb für die Leiterplattenmontage mit einer integrierten Montagekarte.
Der maschineneingebettete Servoantrieb ist relativ neu bei ADVANCED Motion Controls, unsere ersten in der FlexPro-Antriebsfamilie. Er bietet den Konstrukteuren von Maschinen und Robotern mehr Flexibilität in ihren Konstruktionen, insbesondere denjenigen, die die Kompaktheit der FlexPro-Servoantriebe nutzen möchten, aber keine passende Leiterplatte drehen wollen.
Wie der Name schon sagt, sind maschinenintegrierte Servoantriebe gut für Maschinenanwendungen geeignet, bei denen der Platz begrenzt ist. Sie eignen sich auch hervorragend für mobile Anwendungen im Außendienst, bei denen eine geringe Größe erforderlich ist, Wartung und Austausch jedoch während der Fahrt erfolgen müssen.
Siehe unsere maschinenintegrierten Servoantriebe Hier.
Fahrzeughalterung
Ein vollständig abgedeckter Servoantrieb für die Fahrzeugmontage.
Servoantriebe für den Fahrzeugeinbau sind hochbelastbare Verstärker mit robustem Äußeren und hohen Stromausgängen.
Servoantriebe für den Fahrzeugeinbau haben ein hartes Kunststoffgehäuse nach IP65, das den Antrieb mit einer dicken Grundplatte umschließt und die interne Elektronik gut schützt. Die Versorgungsspannung und die Motoranschlüsse erfolgen über 5 Schraubklemmen, während die gesamte Kommunikation über einen plombierbaren Stecker erfolgt.
Wie der Name schon sagt, sind Servoantriebe für die Fahrzeugmontage dazu gedacht, große Elektrofahrzeuge anzutreiben, indem sie einen hohen Strom abgeben, um die notwendige Traktion zu gewährleisten. Die extra dicke Grundplatte dient als großartiger Kühlkörper, um die hohe Stromabgabe zu bewältigen.
Fahrzeugmontierte Servoantriebe sind robust und eignen sich gut für mobile Roboter auf jedem Terrain.
Die robuste Architektur der Laufwerke schützt die Elektronik auch vor Staub, Schmutz, Spritzwasser und Stößen, denen das Fahrzeug ausgesetzt sein könnte. Diese Art von Schutz ist für Such- und Rettungsroboter oder andere Geländewagen, die den Elementen ausgesetzt sind, unerlässlich.
Da Elektrofahrzeuge batteriebetrieben sind, ist es wichtig, dass sie über einen großen Versorgungsspannungsbereich verfügen. Wenn Elektrofahrzeuge den ganzen Tag über arbeiten, werden die Batterien entladen und ihre Ausgangsspannung sinkt. Ein breiter Spannungsbereich ermöglicht es den Antrieben, aktiviert zu bleiben und Traktion zu liefern, auch wenn die Batterien während des Arbeitszyklus entladen werden.
Siehe unsere fahrzeugmontierten Servoantriebe Hier.
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Kundenspezifische Formfaktoren
Einige Beispiele für kundenspezifische Servoantriebe mit ungewöhnlichen Formfaktoren.
Bei der Entwicklung eines kundenspezifischen Servoantriebs mit ADVANCED Motion Controls sind die Kunden nicht an einen bestimmten Formfaktor gebunden, sondern können den für ihre Anwendung am besten geeigneten wählen. Manchmal erhalten wir sogar die Anfrage, die Leistungs- und Netzwerkfähigkeiten eines unserer Standard-Servoantriebsmodelle zu übernehmen und einfach in einen anderen Formfaktor zu integrieren.
Während die meisten kundenspezifischen Servoantriebe in die Kategorie eines der zuvor aufgeführten Formfaktoren fallen, gibt es auch einige, die völlig aus der Reihe tanzen. Kundenspezifische Servoantriebe können weit von der typischen rechteckigen Struktur abweichen.
Ihre Grundplatten können Teil des Rahmens der Maschine oder des Roboters werden, in dem sie eingebaut sind. Sie können mehrere Servo-Achsen in einer Einheit haben. Sie können auf nicht standardisierte Weise montiert und mit der Anwendung verbunden werden.
Das Angebot verschiedener Formfaktoren bietet unseren Kunden einige gute Standardoptionen für ihre Anwendungen, aber der Zoll eröffnet eine völlig neue Welt der Möglichkeiten für Servoantriebsgrößen, Formen, Abdeckungen und Montagearten.
Siehe unser komplettes Angebot an kundenspezifische Fähigkeiten.
Abschließende Gedanken
Die Regeln für die Auswahl des Formfaktors eines Servoantriebs sind nicht absolut.
Manchmal hat die Art der Montage des Servoantriebs oder seine Größe einfach keinen Einfluss auf die Anwendung.
Es gibt kleine Servoantriebe für die Leiterplattenmontage, die die Leistung bestimmter größerer Servoantriebe für die Schaltschrankmontage erreichen können. Manchmal ist ein fahrzeugmontierter Servoantrieb die beste Wahl für eine Anwendung, die völlig statisch ist.
In anderen Fällen macht die Wahl eines Servoantriebs mit dem richtigen Formfaktor den Unterschied zwischen einer erfolgreichen und einer erfolglosen Anwendung aus.
Ein fahrzeugmontierter Servoantrieb kann den Witterungseinflüssen besser standhalten als ein herkömmlicher plattenmontierter Servoantrieb. Ein Servoantrieb für die Leiterplattenmontage oder ein maschinenintegrierter Antrieb passt viel leichter in einen Roboterarm als ein Antrieb für die Schalttafel- oder Fahrzeugmontage. Und ein Servoantrieb für die Schalttafelmontage kann die Wartung einer Maschine sehr viel einfacher machen als ein fest montierter Servoantrieb für die Leiterplattenmontage. Es hängt alles von den Anforderungen der jeweiligen Anwendung ab.
Welche weiteren Eigenschaften Sie bei der Auswahl eines Servoantriebs berücksichtigen sollten, erfahren Sie unter 5 Faustregeln bei der Auswahl eines Servoantriebs. Und wenn Sie sich nicht sicher sind, welcher Servoantriebsformfaktor für Sie am besten geeignet ist, können Sie jederzeit Fragen Sie uns.
- von Jackson McKay, Marketingingenieur
