滑环安全

安全扭矩关闭:Kollmorgen和Stemmann-Technik正在开发TÜV-certified解决方案

安全扭矩（STO）在实践中：瑞士测试设备制造商已经使用TÜV认证的安全技术，基于滑环和AKD-N伺服驱动器，来自Kollmorgen排列在分布式设置中。

滑圈与电动机和发电机同时出现。涉及在旋转圆形导体上滑动接触的操作原理基本上是相当简单的。任何问题都与细节问题有关，这些问题是目前对开发人员呈现的主要挑战 - 例如，在工程领域的安全技术中的越来越大。对于一件事，将数据，能量，空气或流体从静态位置传递到恒定旋转的组件并不容易。Kollmorgen的运动控制专家现在与滑动环制造商Stemmann-Technik一起进行管理，开发TÜV认证的安全解决方案 - 具有UL批准 - 对于这种事情。

旋转指数表是组装和测试站上下文中使用的常用设备。各种工作站围绕外半径布置，并通过每个分度操作穿过另一个生产阶段，采用在工件载体中保持的部件。如果旋转台上的工件仍然需要旋转或线性定位，则驱动器也需要移动。滑环系统的作业是将其传送到相关的控制数据所需的功率。这是一项既定的技术，在漫长的使用寿命中可靠地运作。然而，当这种滑环用于转移安全相关数据时，事情真的很令人兴奋。这是Kollmorgen作为测量检查机制造商项目的一部分的任务，目的是研究结晶组分的行为。

分布式伺服技术的好处

这个工程项目背后的想法是，不仅要安装驱动器，还要在旋转分度台上安装控制装置——采用分布式布置以节省空间。这个任务的科尔摩根解决方案是使用AKD-N伺服驱动器，在分布式设置中，紧凑AKM同步伺服电机具有高功率密度。分布式设置的主要好处和仅具有一个电缆连接驱动器和电动机是小控制柜，并且需要更少的空间来安装目的。此外，单电缆连接技术，可选择从驱动器到驱动器的循环，也提高了旋转分度表的惯性。但仍需满足安全技术要求。这被集成到中央AKD-C电源模块的测试站中，这意味着需要连接到伺服轴。

需要安全扭矩关闭（STO）特征，因为移动的块状 - 旋转分度台在所有 - 对附近人的潜在危险之后的直径为120厘米。然而，测试过程设想了对系统的一些操作员干预，这最终意味着在评估安全性方面是安全的扭矩。

中央AKD-C电源模块实际上以STO为标准——尽管连接的是明确定义和认证的电缆。使用滑环作为中央AKD-C电源模块和AKD-N驱动器之间的连接元件，将不可避免地导致电缆断开，并导致认证失效。这同样适用于任何现有的UL认证。这也将不再有效。

滑环安全-带证书

作为Test Stand Builder的联合工程项目的一部分，Kollmorgen开始寻找合适的滑圈制造商，该产品均愿意和伺服驱动器和运动控制专家以及具有TÜV认证的安全滑环。。经TÜVSüd批准的目前的解决方案基于来自STEMMANN-TECHNIK的BAKO LP系列的滑环。与传统的滑圈相比，这种传动系统（德国镇Schüttorf制造）为定制生产提供了广泛的潜在解决方案 - 由于可用的众多选择 - 以及UL批准。

与该项目相关的挑战包括如何从安全角度可靠地处理隐形眼镜的自然磨损。在这方面，Stemmann-Technik将指出，在最高转速高达80转/分钟的情况下，基于3500万转的可靠使用寿命。另一个具有挑战性的任务是如何在不受干扰的情况下可靠地传输安全信号。这里需要注意的是，集成在电缆中的屏蔽不再存在于滑环中。因此，有必要找到防止由干扰信号耦合引起的信号错误的方法。

信号的抗干扰通信

Kollmorgen和Stemmann-Technik能够通过两个独立的措施来打击与EMC相关的熟悉问题。从设计角度来看，安全滑环中的两个屏蔽接线盒中断EtherCAT通信电源，通过该叠加安全信号被传输。这尤其确保从电源线中谐波的磁影响不会导致任何信号干扰。用于确保在滑环内的高度抗干扰的高抗性的第二方面涉及安全信号的结构。与用5或24个VDC信号排列STO的标准实践相比，Kollmorgen使用AKD-C之间具有特定频率模式的AC信号，作为中央模块，分布式AKD-N伺服驱动器。

在实践中，这种特定的细节确保如果它们没有完全相同的频率，则可以完全忽略来自驱动器的潜在干扰信号。因此，这种方法对干扰具有更强的稳健 - 最终，与两个单独的接线盒相结合，用于电力和信号，有助于从TÜVSüd认证认证。由于这种设备，工程公司具有的离旋转分度台安全地切换，而不会失去所述定位驱动器（其也移动），用于在工件载波接入的益处。用户还会在紧急停止时全部访问所有驱动器 - 这最终节省了由于未定义状态而导致的耗时参考。

结论

由Kollmorgen和Stemmann-Technik联合开发的新型安全滑环解决方案，意味着用户不必错过基于驱动的安全技术带来的好处。即使是涉及滑环的应用。因此，滑环上的STO认证为将安全扭矩关闭应用于旋转应用的流线型解决方案铺平了道路，包括创新的单电缆连接技术和分布设置的伺服驱动器。而且就美国市场而言，这个解决方案也会保留UL认证。

作者:Felix Haunschild, Safety Development, Kollmorgen Europe, Ratingen

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