Servo sistemler, günümüzde çok sayıda sürücüde standarttır. Belirli bir konumu tutmak ve acil durdurma durumları için güvenlik frenleri burada önemli bir rol oynar. Doğru boyutlandırmaya ek olarak, özellikle frenler sistemlere entegre edilmiş veya çok küçükse, servo frenlerin izlenmesi hassas bir konuyu oluşturur. Şimdiye kadar bu durumlarda izlenemez olarak kabul edilen bu frenler, makineden gelen verilere odaklanılan Endüstri 4.0 zamanı için gerçek bir zorluk oluşturabilir. Teknik olarak, lider fren teknolojisi ve yenilikçi izleme çözümlerinin bir kombinasyonu ile engellerin üstesinden gelinebilir. Servo sistemler optimum şekilde güvence altına alınabilir ve bu frenlerden değerli veriler elde edilebilir.
Akıllı ROBA®-fren kontrol modülü, sensör kullanmadan anahtarlama durumuna ek olarak gerilim yolu artık akımı izler ve voltaj, hava boşluğu ve sıcaklıktaki güvenlik açısından kritik değişiklikleri tespit eder.
Servo frenler bugünlerde, endüstriyel robotlarda, takım tezgahlarındaki dikey eksenlerde ya da tıp mühendisliğindeki servo eksenler gibi birçok farklı uygulamada bulunabilir. Servo sistemlerin olağan tasarımı, hareketsiz durumdayken sürücünün konumunu güvenli bir şekilde tutan ve elektrik kesintisi gibi acil bir durumda güvenli bir şekilde durmasını sağlayan güvenlik frenlerini içerir. Emniyet frenlerinin doğru seçimi ve bunların genel sisteme uygun entegrasyonu, güvenilir işlev için belirleyicidir. Enerjisiz durumda kapatıldığında arıza güvenliği ilkesine göre güvenlik frenleri ilk tercihi oluşturur. Acil durdurma, elektrik kesintisi veya kablo kopması nedeniyle güç kaynağında kesinti olması durumunda dahi gerekli fren torkunu sağlarlar. Acil durdurma durumlarında emniyet frenlerinin belirlenen frenleme torkunu sağlaması için yeterli sürtünme işine gerek vardır. Bu amaç için geliştirilmiş bir sürtünme balatası ve buna karşılık gelen çelik karşı sürtünme yüzeyi gereklidir.
Servo frenler her zaman entegre değildir
Endüstride, frenin halihazırda entegre edildiği, yani diğer bileşenlerle birlikte tek bir muhafazaya monte edildiği sistemler yaygındır. Kullanıcılar, motordaki göbekli ve dişli rotorlu klasik servo frenler veya geniş iç çapa sahip balata çözümleri arasında seçim yapabilir. Bu kurulum durumu belirli zorluklar içerir. Öncelikle sıcaklık bir servo motorda 120 dereceye kadar çıkabilir. Bu yüksek sıcaklık aralığında bile güvenli ve güvenilir bir şekilde çalışabilmesi için tüm fren bileşenlerinin, bu sıcaklıklara göre tasarlanması gerekir. Motorda servo frenler tercihen ön şaft çıkış flanşına monte edilir çünkü sabit yatak burada bulunur ve sıcaklık genleşmeleri freni ciddi şekilde etkileyemez. Bununla birlikte, tanınmış üreticilerin frenleri de motorun arka tarafına kısıtlama olmaksızın entegre edilebilir çünkü burada sıcaklık genleşmeleri ve yatak boşluğu, frenlerin işlevini ve güvenilirliğini olumsuz yönde etkilemez.
Robot teknolojisinin yüksek gereksinimlerine özel olarak uyarlanmış servo motorlar için güvenlik frenleri bulunmaktadır. Kullanıcılar, motordaki rotorlu ve dişli klasik servo frenler veya doğrudan robot mafsalına takılan fren çözümleri, büyük iç çapa sahip balata çözümleri arasında seçim yapabilir.
Alternatif olarak kullanıcılar, motora modüler bir şekilde bağlanan monte edilmiş frenleri de kullanabilirler. Yüksek kaliteli servo frenler, kompakt boyutlarıyla da karakterize edilir. Sadece çok hafif değiller, aynı zamanda manyetik çalıştırma söz konusu olduğunda da son derece hızlıdırlar. Aynı zamanda yüksek performans yoğunluğu ve aşınma direnci gösterirler. Servo frenler, dinamik frenleme eylemleri sırasında izin verilen yüksek sürtünme çalışmaları ile kullanıcıları cezbeder. Servo sürücüler için, normal olarak 3:1 veya daha küçük yük kütle oranları (yük/motor) iyi kontrol özellikleri ve yüksek dinamikler yararına seçilir. Tanınmış üreticilerin frenlerinde, izin verilen yüksek sürtünme çalışması ve sürtünme gücü değerleri, 30:1 ve daha fazla yük kütle oranlarının mümkün olduğu anlamına gelir.
Harici olarak monte edilen bu frenlerle, alışıldığı gibi mikro siviç veya mesafe sensörü ile durum izleme de genellikle mümkündür.
Entegre servo frenler gerçekten izlenemezler mi?
Entegre frenlerde durum farklıdır. Önceden; kurulum durumu, çalışma sıcaklıkları ve son derece küçük hava boşlukları nedeniyle anahtarların veya sensörlerin kullanılması mümkün olmadığı için izlenemez olarak kabul edildi. Bu, artan makine ağları göz önüne alındığında bir endişe kaynağıdır.
Servo sistemin kontrol ve düzenleme elektroniği, genel sistemin durumuyla ilgili sonuçlara varılmasına izin veren veriler sağlar. Ancak güvenlik freninin kendisi sessiz kalır. Kapalı sistemlerde bile frenden alınan veriler çok yardımcı olacaktır. Örneğin kestirimci bakıma olanak sağlar ya da balatası hizmet ömrünün sonuna ulaşırsa, akıllı izleme zamanında uyarı sağlayabilir. Bakım tarihi, daha sonra genel işletim süreci açısından uygun olan bir zaman aralığı için uzun vadeli olarak programlanabilir. Bu nedenle izleme, servo sürücülere entegre edilmiş bu güvenlik frenleri için de çok faydalıdır.
Sensörsüz izleme: Emniyetli ve güvenilir
Mayr, güç aktarımı alanında emniyet frenlerinin izlenmesini sağlayan akıllı ROBA-brake-checker modülü ile tam olarak bu olanakları sunar. Sensörler olmadan çalışır ve bunun yerine akım ve gerilimi analiz ederek armatür diskinin hareketini algılar ve frenin hangi durumda olduğunu bilir. Anahtarlama durumu sıcaklık ve aşınmaya ek olarak, çekme mesafesini veya çekme kuvvetini, yani mıknatısın hala freni bırakıp bırakamayacağını da izler. Çekme kuvveti sınırına ulaşıldığında, ROBA-brake-checker, fren için belirli bir çalışma süresinin hala mümkün olması için yeterince erken bir uyarı sinyali yayar. Bu süre zarfında çalışma sürecine uyumlu, hedeflenen bir şekilde bakım mümkündür. Bu da daha yüksek sistem kullanılabilirliği sağlar. Daha ileri bir PLC modülü ile birlikte kullanıldığında, uygun bir arayüz aracılığıyla uzaktan bakım sistemine de entegre edilebilir. Bu, servis sürelerini ve maliyetlerini daha da azaltır.
Yine de hasar meydana gelirse, ROBA-brake-checker kullanıcılara önemli ölçüde daha iyi analiz seçenekleri sunar. Temassız sensör kullanımı gibi önceki çözümlerde, kullanıcılar yalnızca arızayı görebilir ancak hatanın neden oluştuğunu bilemezler. Ancak, ROBA-brake-checker kullanılarak ilerlemeler görünür hale getirilir ve hata analizi kullanılabilir ve diğer kullanıcı sistemlerine aktarılabilir. Arızalardan ve normal çalışmadan elde edilen tüm bu veriler, gelecekteki iyileştirmeler ve optimizasyonlar için değerli girdiler sağlar.
Geleceğin ağ bağlantılı makinelerine uygunluk mümkün
Servo sistemler için doğru freni seçmek birkaç faktöre bağlıdır. İdeal olarak, fren konsepti güvenlik ve güvenilirlik için belirleyici olan tüm faktörleri hesaba katar. Bu faktörler, her şeyden önce sıcaklıklardan ve dış etkilerden bağımsız olarak çalışan güvenilir mekanikleri içerir. Daha sonra sürtünme balatası malzemesinin seçimi, acil durdurma durumlarında bile tüm hizmet ömrü boyunca sürekli olarak yüksek bir frenleme torku sağlanmasında önemli bir rol oynar. Yeni, akıllı izleme teknolojisi konsepti tamamlıyor ve entegre veya çok küçük servo frenleri bile geleceğin ağ bağlantılı makinelerine uygun hale getiriyor. Bu fren teknolojisi 4.0 sayesinde mümkün oluyor.
