EPOS4 - Veramente micro!

Robotica, analisi e sistemi di manipolazione richiedono l'integrazione in poco spazio di un numero elevato di azionamenti compatti, energeticamente efficienti, abbinati a unità di comando altamente dinamiche e un sistema di bus in rete. maxon accetta la sfida.

Requisiti: concept per sistemi multi-asse compatti

Prodotti come robot chirurgici, strumenti analitici per dispositivi medici e tecnologia da laboratorio, oltre ai collimatori multilamellari per la tecnologia di radiazione, necessitano di sistemi di azionamento in miniatura posizionabili in uno spazio di installazione ridotto. Un pacchetto di azionamenti ideale comprende non solo i motori elettrici ma anche unità di comando del motore compatte e collegabili in rete che possano essere integrate direttamente nel dispositivo, accanto a motori e sensori. 

Focus: unità di comando del motore miniaturizzate

Le caratteristiche chiave delle unità di comando del motore sono elevata efficienza energetica ed elevata densità di potenza per consentire l'integrazione di tutti i componenti in poco spazio. Anche i connettori per i vari sensori e azionamenti, oltre a una rapida interfaccia bus, sono altrettanto importanti. I moduli EPOS4 Micro offrono un'ampia gamma di funzioni standardizzate, algoritmi di controllo d'avanguardia, uno stadio di potenza compatto nonché un'interfaccia CANopen o EtherCAT e non sono più grandi di un francobollo (a partire da 32 × 22 × 7 mm). I produttori di dispositivi possono integrare i moduli plug-in nella propria elettronica per il numero di assi richiesto. Ciò consente di produrre un sistema multiasse dai costi ottimizzati con dimensioni ultra-compatte.

L'interfaccia bus: la spina dorsale dell'intero sistema

Con l'interfaccia bus, ogni unità di azionamento scambia rapidamente dati di comando e accesso con il controller master (ad es. PLC o maxon MasterMACS). I comuni sistemi di bus di campo utilizzati sono CANopen ed EtherCAT. In particolare le alte velocità di trasmissione di EtherCAT offrono dei vantaggi per le applicazioni multiasse complesse ma hanno lo svantaggio di richiedere hardware aggiuntivo e il connettore RJ45 standard di grandi dimensioni per l'accoppiamento dei singoli assi. A volte le dimensioni del controller e del connettore bus possono essere ciò che veramente fa la differenza e fa propendere per l'uso di EtherCAT nei dispositivi portatili e nella robotica.

Accoppiamento tramite RJ45 esterno. Accoppiamento capacitivo intero su una scheda a 3 assi. 

Micro, anche con EtherCAT

EtherCAT utilizza trasduttori induttivi per la schermatura di componenti di segnale DC basati su differenze di potenziale, l'eliminazione delle interferenze e la garanzia dell'integrità del segnale. Tuttavia, questi componenti e i connettori RJ45 necessitano di molto spazio sul circuito stampato e aumentano i costi se devono essere integrati separatamente per ogni controller dell'azionamento. In alternativa, se nella stessa scheda elettronica vengono integrate diverse unità EPOS4 Micro, è possibile collegare internamente le porte EtherCAT utilizzando un accoppiamento capacitivo. Si tratta di una soluzione altamente compatta ed economica. In questo modo i connettori RJ45 sono necessari solo per il collegamento EtherCAT esterno. In base a questo principio, maxon offre un controller multiasse estremamente compatto con dimensioni di installazione di 90 × 56 mm (le dimensioni di un biglietto da visita), dotati di tre moduli EtherCAT EPOS4 Micro 24/5. 

Micro e facile da integrare

Lo scambio di dati e le funzioni di comando di EPOS4 Micro attraverso CANopen o EtherCAT si basano sul protocollo CiA® 402 (profilo apparecchio per azionamenti e controllo del movimento). Sono supportate le seguenti modalità operative standard: “PPM – Profile Position Mode,” “PVM – Profile Velocity Mode,” “HM – Homing Mode,” “CSP – Cyclic Synchronous Position,” “CSV – Cyclic Synchronous Velocity,” e “CST – Cyclic Synchronous Torque.” Come slave di controllo del movimento standard, EPOS4 Micro (come tutte le versioni EPOS4) può essere integrato negli strumenti di gestione del sistema e nelle librerie di movimento dei vari produttori di PLC. Sono inoltre possibili applicazioni comandate da PC o Raspberry Pi con la libreria EPOS Command di maxon. 

Micro e pronto per l'IIoT 

EPOS4 è il fornitore di informazioni del livello più basso nell'ambiente IIoT (Industrial Internet of Things) di una macchina o del sistema di trasmissione. Con l'interfaccia bus EPOS4, è possibile accedere a correnti e coppie del motore, ai valori di posizionamento, agli stati di errore, ai valori di temperatura e carico dell'unità di comando e del motore nonché agli stati di sensori e azionamenti esterni oppure è possibile la trasmissione ciclica dei dati. 

Micro ma multifunzione

Con un ciclo del controller della corrente da 25 kHz e un ciclo di controllo di velocità/posizione da 2,5 kHz, le velocità di ciclo di EPOS4 Micro sono identiche a quelle di tutte le altre versioni della linea di prodotti EPOS4. I concept dei controller d'avanguardia come Field Oriented Control (FOC), Feed Forward e Observer Control, nonché Dual Loop Control permettono all'EPOS4 Micro di fornire massime prestazioni del motore e precisione di movimento. Il comando dual loop con encoder incrementale sull'albero motore ed encoder SSI sull'albero di trasmissione consente un posizionamento preciso del carico anche su sistemi di azionamento con gioco o sistemi di azionamento elastici. 

Micro ma versatile

EPOS4 Micro supporta i motori DC con e senza spazzole con sensori Hall, encoder incrementali digitali ed encoder assoluti SSI. Un totale di 5 ingressi digitali, 3 uscite digitali, 2 ingressi analogici (+/–10 V), e 1 uscita analogica (+/–4 V) rendono possibile il collegamento e l'analisi di azionamenti e sensori aggiuntivi.

EPOS Studio: regolazione del controllo dual loop. 

Micro ma potente

EPOS Micro offre una densità di potenza eccellente con una potenza di picco di oltre 50 W per cm² di dimensioni di installazione senza raffreddamento aggiuntivo a condizioni di temperatura ambiente da –30 °C a 45 °C. In pratica ciò significa una potenza in uscita continua di 120 W e una potenza di picco di 360 W per 10 secondi con il controller e lo stadio di potenza che richiedono uno spazio di installazione di soli 32 × 22 mm (“EPOS 24/5 Micro CAN”) e uno spessore di 7 mm. 

Micro anche durante la messa in servizio

L'intuitivo software di messa in servizio di EPOS comprende la Startup Wizard che guida l'utente nella configurazione base e offre una regolazione automatica di tutti i parametri del controller, anche per complesse strutture con controller dual loop. 

Non solo prodotti: maxon è un partner di sistema

Con il portale di assistenza support.maxongroup.com e diversi servizi, maxon offre molto di più di un semplice catalogo di prodotti. Per l'integrazione di EPOS4 Micro in una scheda elettronica specifica del cliente, maxon è anche partner di sviluppo e produzione. In questi casi, maxon non è solo il fornitore dei prodotti ma si assume anche la responsabilità dell'intero sistema in qualità di partner di progettazione competente nel campo della tecnologia di azionamento. I primi scambi di informazioni e la ricerca dell'idea giusta in collaborazione con maxon è il primo passo verso una soluzione ottimale da un punto di vista tecnico e commerciale.  

In poche parole:

competente e focalizzato sull'obiettivo, EPOS4 Micro e i servizi di maxon potenziano il successo.