Safety Guide ERD with AKMH, hygienic linear actuator

Safety Guide ERD with AKMH, hygienic linear actuator
ERD Safety Guide
AKMH+ERD
Safety Guide
Edition July 2016
European Version (CE region)
English
Deutsch
Original Language is English. All other content is translated from the original language.
Keep all manuals as a product component during the life
span of the product. Pass all manuals to future users and
owners of the product.
Bewahren Sie alle Anleitungen während der gesamten Nutzungsdauer
des Produkts als Produktkomponente auf. Händigen Sie alle Anleitungen künftigen Anwendern/Besitzern des Produkts aus.
Record of Document Revisions
Revision Remarks
...
Table with lifecycle information of this document (➜ # 49)
11 / 2014 First edition
12 / 2015 CE mark removed, AKMH part number scheme simplified, back cover page updated, dynamic
load data ERD25/30 updated
07 / 2016 Inertia ERD25/30 updated,
Table of Contents
Safety Guide
English
(➜ # 3)
Safety Guide
Deutsch
(➜ # 19)
Appendix
(➜ # 35)
Technical Data
(➜ # 36)
Dimension Drawings
(➜ # 45)
Technical changes to improve the performance of the equipment may be made without prior notice!
Translation of the original manual, printed in Germany
All rights reserved. No part of this work may be reproduced in any form (by photocopying, microfilm or any other
method) or stored, processed, copied or distributed by electronic means without the written permission of Kollmorgen
Europe GmbH.
Technische Änderungen, die der Verbesserung der Geräte dienen, vorbehalten!
Originalbetriebsanleitung, gedruckt in Deutschland
Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (Fotokopie, Mikrofilm oder in einem anderen
Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung der Firma Kollmorgen Europe GmbH reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 1 English
1 English
1.1 General
1.1.1 About this manual
1.1.2 Symbols Used
1.1.3 Abbreviations used
1.2 Safety
1.2.1 You should pay attention to this
1.2.2 Use as directed
1.2.3 Prohibited use
1.2.4 Handling
1.3 Product identification
1.4 General technical data
1.4.1 Environment requirements
1.4.2 Standard equipment and options
1.4.3 Protection class IP69K
1.4.4 Motor temperature sensor
1.4.5 Holding brake
1.4.6 Hygienic design
1.5 Mechanical Installation
1.5.1 Mount the motor
1.5.2 Assemble the linear actuator
1.6 Electrical Installation
1.6.1 Important notes
1.6.2 Wire color coding
1.6.3 Connection options
1.6.4 Cable installation
1.6.5 Guide for electrical installation
1.7 Setup
1.7.1 Important notes
1.7.2 Guide for setup
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4
4
4
5
5
7
7
8
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12
12
12
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13
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1.1 General
1.1.1 About this manual
This manual describes the hygienic linear actuator ERD and the matching stainless steel servomotor AKMH. The servomotors which can be mounted to the linear actuator are operated
in drive systems together with servo drives. Kollmorgen offers a mounting service. For
mounting to the machine and setup observe the component documentation, consisting of:
l
l
l
l
l
Instructions Manual of the used motor (AKMH)
Instructions Manual of the used drive
Bus Communication manual (e.g. EtherCAT)
Online help of the drive's setup software
Regional Accessories Manual
1.1.2 Symbols Used
Symbol
Indication
DANGER
WARNING
CAUTION
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, will
result in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could
result in death or serious injury.
Indicates a hazardous situation which, if not avoided, could
result in minor or moderate injury.
This is not a safety symbol.
Indicates situations which, if not avoided, could result in
property damage.
This is not a safety symbol.
This symbol indicates important notes.
Warning of a danger (general). The type of danger is specified by the text next to the symbol.
Warning of danger from electricity and its effects.
Warning of hot surfaces
Warning of suspended loads.
1.1.3 Abbreviations used
In this document, the symbolism (➜ # 14) means: see page 14.
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1.2 Safety
This section helps to recognize and avoid dangers to people and objects.
1.2.1 You should pay attention to this
Specialist staff required!
Only properly qualified personnel are permitted to perform such tasks as transport,
assembly, setup and maintenance. Qualified specialist staff are persons who are familiar
with the transport, installation, assembly, commissioning and operation of linear actuators
and servo motors and who bring their relevant minimum qualifications to bear on their duties:
l
l
l
l
l
Transport: only by personnel with knowledge of handling electrostatically sensitive components.
Hygienics: only by personnel with expensive knowledge of the hygienic standards and
directives which are valid for the application.
Mechanical Installation: only by mechanically qualified personnel.
Electrical Installation: only by electrically qualified personnel.
Setup: only by qualified personnel with extensive knowledge of electrical engineering and
drive technology
The qualified personnel must know and observe IEC 60364 / IEC 60664 and national accident prevention regulations.
Read the documentation!
Read the available documentation before installation and commissioning. Improper handling
of the servo motor and linear actuator can cause harm to people or damage to property. The
operator must therefore ensure that all persons entrusted to work on the actuator have read
and understood the manual and that the safety notices in this safety guide are observed.
Pay attention to the technical data!
Adhere to the technical data and the specifications on connection conditions (rating plate and
documentation). If permissible voltage values or current values are exceeded, the motors
can be damaged, for example by overheating.
Perform a risk assessment!
The manufacturer of the machine must generate a risk assessment for the machine, and
take appropriate measures to ensure that unforeseen movements cannot cause injury or damage to any person or property. Additional requirements on specialist staff may also result
from the risk assessment.
Transport safely!
Lift and move devices with more than 20 kg weight only with lifting tools. Lifting unassisted
could result in back injury.
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Hot surface!
The surfaces of the motors can be very hot in operation, according to their protection category. Risk of minor burns! The surface temperature can exceed 100°C. Measure the temperature, and wait until the device has cooled down below 40°C before touching it.
Earthing! High voltages!
It is vital that you ensure that the motor housing is safely earthed to the PE (protective earth)
busbar in the switch cabinet. Risk of electric shock. Without low-resistance earthing no personal protection can be guaranteed and there is a risk of death from electric shock. Power
connections may carry voltage even if the motor shaft is not turning.
Do not unplug any connectors during operation. There is a risk of death or severe injury from
touching exposed contacts. Power connections may be live even when the gearbox shaft is
not rotating. This can cause flashovers with resulting injuries to persons and damage to the
contacts.
After disconnecting the drive from the supply voltage, wait several minutes before touching
any components which are normally live (e.g. contacts, screw connections) or opening any
connections.
Secure hanging loads!
Built-in holding brakes do not ensure functional safety!
Hanging loads (vertical axes) require an additional, external mechanical brake to ensure personnel safety.
Evaluate chemical compatibility of the motor cable!
Compatibility of the cable to cleaning solutions used in the application should be evaluated
before subjecting the cable to long-term exposure to chemicals. Long-term exposure of the
cable to chemicals not compatible with the cable could result in contamination of product,
motor or gearboxfailure, and electrocution hazard due to the exposure of high voltage wiring
inside the motor cable.
Evaluate chemical compatibility of the optional cable tube!
Silicone tubing protects the cable and electrical interfaces on these motors from exposure to
cleaning solutions and avoids emissions from the motor cable. Exposure of the silicone tubing to strong mineral acids should be avoided to avoid chemical degradation of the silicone
tubing. Compatibility of the silicone tubing with cleaning solutions used in the application
should be evaluated before subjecting the silicone tubing to long-term exposure to chemicals. Long-term exposure of the silicone tubing to chemicals not compatible with the silicone
tubing could result in contamination of product, motor failure, and electrocution hazard due to
the exposure of high voltage wiring inside the motor cable.
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ERD Safety Guide | 1 English
1.2.2 Use as directed
l
l
l
l
l
l
l
l
l
l
The motors and linear actuators are installed as components in electrical apparatus or
machines and can only be commissioned and put into operation as integral components
of such apparatus or machines.
ERD linear actuators and AKMH servo motors are designed especially for drives for food
& beverage, chemical, pharmaceutical machinery and similar with high requirements for
hygienics and dynamics.
Mount the motor to the actuator in a position, that the cable exits in the “down” or "side"
region and install the cable with a drip-loop to promote drainage after washdown.
Use o-ring and sealed screws for motor mounting (mounting kit) to the actuator.
The use of the linear actuators is allowed in applications with indirect contact to food and
beverage. When applying in these applications, the tubing option over the motor cable is
required (➜ # 32).
The user is only permitted to operate the motors under the ambient conditions which are
defined in this documentation.
The use of linear actuators is allowed in environments with caustic acids and bases with
respect to the defined conditions in chapter Hygienic Design (➜ # 13) .
The AKMH series of motors is exclusively intended to be driven by Kollmorgendrives
under speed and / or torque control.
The thermal sensor which is integrated in the motor windings must be connected and evaluated.
The holding brakes are designed as standstill brakes and are not suited for repeated operational braking.
Consider the Kollmorgen mounting service.
1.2.3 Prohibited use
l
l
l
l
l
l
l
The use of the AKMH motors is prohibited directly on mains supply networks.
AKMH motors and ERD linear actuators should not be used in applications with continuous, direct contact with food.
Standard cables are not sufficient for installation in food splash zones. When applying in
these applications, the tubing option for the cable is required (connector options (➜ #
16)).
AKMH motors should not be applied in explosion-prone, hazardous environments.
AKMH motors and ERD actuators should not be used in clean room applications.
Commissioning the motor is prohibited if the machine in which it was installed
- does not meet the requirements of the EC Machinery Directive,
- does not comply with the EMC Directive,
- does not comply with the Low Voltage Directive.
Built-in holding brakes without further equipment must not be used to ensure functional
safety.
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ERD Safety Guide | 1 English
1.2.4 Handling
Transport
l
l
l
l
Climate category 2K3 according to EN61800-2, IEC 60721-3-2 Temperature: -25...+70°C, max. 20K/hr change
Humidity: rel. humidity 5% - 95% , no condensation
Only by qualified personnel in the manufacturer’s original recyclable packaging
CAUTION
Observe the product weight. Lift and move devices with more than 20 kg
weight only with lifting tools. Lifting unassisted could result in back injury.
Use for example a lifting crane with lifting belts.
Transport the actuator only with retracted rod. Do not position any lifting belt on the lifting rod.
Check dimension drawings for proper fixing point positions (for belts or similar), see (➜ # 45)
"XX" label.
l Avoid shocks, especially to the rod
l If the packaging is damaged, check the motor and actuator for visible damage. Inform the
carrier and, if appropriate, the manufacturer.
Packaging
l
l
l
Carton with protection inlets.
You can return the plastic portion to the supplier.
Max. stacking height: 4 cartons
If packages are being stacked, they must be in the horizontal orientation.
Storage
l
l
l
l
l
l
Climate category 1K4 according to EN61800-2, IEC 60721-3-2
Storage temperature: - 25...+55°C, max. variation 20K/hr.
Humidity: rel. humidity 5% - 95%, no condensation
Store only in the manufacturer’s original recyclable packaging
Max. stacking height: 4 cartons
Storage time: unlimited
Cleaning
l
l
l
l
l
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Cleaning only by qualified personnel.
Cleaning should take place only when the system is de-energized.
Follow IP69K standards for wash-down pressure, temperature, angle, and distance for
spray nozzle.
Follow chemical compatibility guidelines for washdown and cleaning.
Do not use wire brush or friction cleaning methods for the motor and cable surface. Use
wash down (IP69K) and wipe down practices only.
ERD Safety Guide | 1 English
Maintenance
Maintenance should be done by qualified personnel only.
Motor and actuator are designed to be maintenance free for normal use. Some components however should be inspected time by time.
o Once per year: inspect cables and tubes. Replace the cable or tube in case of cuts or
perforations.
o Once per year: inspect o-rings for wear including cuts, perforations, and any visible
damage that might compromise the sealing of the joints. In case of damages the orings (flange seal and seal of rear cover) should be replaced. If the o-ring between
flange and motor housing is damaged, the motor must be replaced.
o Once per year respectively after 2500 hours of operation: check the motor for bearing
noise. If any noises are heard, stop the operation of the motor, the bearings must be
replaced (by the manufacturer).
o After 20000 hours of normal operation: replace all bearings after 20,000 hours of operation under rated conditions (send motor to the manufacturer).
l Opening the motor invalidates the warranty.
The actuator is damaged , if it is not sufficiently lubricated. The actuators come with a lifetime lubrication. If the actuator is operated beyond its projected lifetime (➜ # 44), the types
ERD25 and ERD30 can be provided with new grease by the manufacturer. The types
ERD15 and ERD20 have to be replaced.
Applications with very short hub (less than one revolution of the nut) require a longer distance
movement (several revolutions of the nut) after 10 cycles. That allows the ball bearings in the
nut to reposition.
l
l
Repair / Disposal
Repair of the motor and actuator must be done by the manufacturer.
Actuator types ERD25 and ERD30 can be repaired by the manufacturer, the types ERD15
and ERD20 cannot be repaired and have to be replaced.
Opening the actuator or motor invalidates the warranty. In accordance to the WEEE2002/96/EG-Guidelines we take old devices and accessories back for professional disposal,
if the transport costs are taken over by the sender. Send the devices to:
KOLLMORGEN Europe GmbH, Pempelfurtstr. 1, D-40880 Ratingen
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1.3 Product identification
With motors and actuators the matching nameplates are laser marked on the housing side.
Reference table
Actuator
ERD15-LMI
Motor
AKMH2xy-AN
Actuator
ERD15-RP1
Motor
AKMH2xy-CN
ERD20-LMI
AKMH3xy-AN
ERD20-RP1
AKMH3xy-CN
ERD25-LMI
AKMH4xy-AN
ERD25-RP1
AKMH4xy-CN
ERD30-LMI
AKMH5xy-AN
ERD30-RP1
AKMH5xy-CN
x = Motor length, y = Winding (see AKMH motor documentation)
AKMH motor part number scheme
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ERD linear actuator part number scheme
ERD actuator types
Type
LMI
Descriuption
linear,
for AKMH motors with
AN flange
RP1
invers parallel,
for AKMH motors with
CN flange
View in principle
ERD mounting versions
Dimensions can be found in the appendix. We offer four mounting versions::
Version
FM2
Footmounting
LMI view in principle
RP1 view in principle
FFG
Flangemounting
TRR
Trunnion
mounting
PCD
Clevis
mounting
-
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1.4 General technical data
1.4.1 Environment requirements
Ambient temperature
(at rated values)
Power de-rating
(currents and torques)
Lifetime
Insulation class motor
Approvals
5...+40°C for site altitude up to 1000m amsl
It is vital to consult our applications department for ambient temperatures above 40°C and encapsulated mounting of the
motors.
1%/K in range 40°C...50°C up to 1000m amsl
for site altitude above 1000m amsl and 40°C
6%up to 2000m amsl
17% up to 3000m amsl
30% up to 4000m amsl
55% up to 5000m amsl
No derating for site altitudes above 1000m amsl with temperature reduction of 10K / 1000m
Motor: ≥ 20.000 operating hours
Actuator: (➜ # 44)
F nach IEC 60085 (UL 1446 class F).
Motor: CE, cUR, EAC, RoHS
Actuator: RoHS
Technical data for the motors and actuators can be found in the Appendix (➜ # 35).
1.4.2 Standard equipment and options
Actuators
l
l
l
l
Standard: no protection for self-rotating in vertical applications. All actuators are optionally available with internal anti-rotate protection. Contact our application department.
Standard backlash (see technical data (➜ # 43)). Lower backlash due to preselected
balls on special request.
Standard: no ROD guidance.Applications, which provide a radial force to the rod require a
rod guidance. Contact our application department.
External limit switches can be mounted to the actuator (does not match hygienic requirements).
Motors
Motor options see motor documentation.
1.4.3 Protection class IP69K
Protection class IP69K has been created for high pressure and high temperature cleaning
according to DIN 40050-9.
Code "6" defines the resistancy against dust.
Code "9" defines the resistancy against short distance high pressure cleaning.
Code "K" defines the temperature of the cleaning liquid.
1.4.4 Motor temperature sensor
The motor is fitted with an electrically isolated temperature sensor (see motor documentation, rated temperature 155°C ± 5%). The sensor does not provide any protection
against short, heavy overloading. Provided that our configured feedback cables are used, the
sensor is integrated into the monitoring system of the used servo drive.
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1.4.5 Holding brake
The motors are optionally available with a holding brake. A spring applied brake (24V DC) is
integrated into the motors. When this brake is de-energized it blocks the rotor.
WARNING
If there is a suspended load (vertical axes), the motor's holding brake is
released, and, at the same time, the servo drive does not produce any output, the load may fall down! Risk of injury for the personnel operating the
machine. Functional safety in case of hanging loads (vertical axes) can
be ensured only by using an additional, external, mechanical brake.
The holding brakes are designed as standstill brakes and are not suited for repeated operational braking. In the case of frequent, operational braking, premature wear and failure of the
holding brake is to be expected.
1.4.6 Hygienic design
AKMH motors
Any direct contact with unpacked foodstuffs is not permitted.
Application Area:
Example:
Standards:
Surface:
Immunity:
Degree of protection:
Mounting screw:
O-Ring:
Shaft:
Rotary shaft seal:
Bearing grease:
Cable gland:
Cable tube:
Name plate:
Foodstuffs and drinks industry, no direct contact with unpacked
foodstuffs. Pharmazeutical, medical laboratories.
Cutting, packing and filling without direct contact with foodstuffs.
Motor laterally or below the food.
UL, CE, RoHs, according to EN ISO 14159 and EN 1672-2
Stainless steel 1.4404, roughness < 0.8 µm
Against tested industrial cleaning agent, corrosion-proof
IP69K
Stainless steel 1.4404, sealant FDA 21 CFR 175.300
EPDM, FDA 21 CFR 177.2600
Stainless steel 1.4404
Mineral filled PTFE, single lip,
mineral: FDA 21 CFR 175.300, PTFE: FDA 21 CFR 177.1500
food-grade as per FDA 21 CFR 178.3570
Stainless steel 1.4404, Silicone seal FDA 21 CFR 177.2600
Silicone FDA 21 CFR 177.2600
Laser marked in housing
ERD linear actuators
Any direct contact with unpacked foodstuffs is not permitted.
Application Area:
Example:
Standards:
Surface:
Immunity:
Degree of protection:
Seals:
Rod:
Bearing grease:
Name plate:
Foodstuffs and drinks industry, no direct contact with unpacked
foodstuffs. Pharmazeutical, medical laboratories.
Cutting, packing and filling without direct contact with foodstuffs.
RoHs
Stainless steel AISI 300
Against industrial cleaning agent, corrosion-proof
IP69K
Polyurethane
Stainless steel 300 series
Mobil grease XHP222
Laser marked in housing
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1.5 Mechanical Installation
Dimension drawings can be found in the appendix (➜ # 45).
1.5.1 Mount the motor
Kollmorgen offers an mounting service for mounting the selected motor to the linear actuator.
1.5.2 Assemble the linear actuator
In case of vertical applications and switched off drive the rod is not blocked in the stanbdard
version against self rotating. The load can be hold only, if a motor holding brake (➜ # 13) is
used or the internal anti-rotate option is built into the actuator. All actuators are optionally
available with internal anti-rotate protection. Contact our application department.
Important Notes
Protect the actuator from unacceptable stresses. During transport and handling no components must be damaged.
l The site must be free of conductive and aggressive material. For mounting with rod end
upwards make sure that no liquids can enter the bearings. If an encapsulated assembly is
required, please consult Kollmorgen beforehand.
l Ensure an unhindered ventilation of the motor and observe the permissible ambient and
flange temperatures. For ambient temperatures above 40°C please consult our applications department beforehand. Ensure that there is adequate heat transfer in the surroundings and the gearbox flange.
l The motor is damaged if the maximum permitted temperature (about 90°C) of the motor is
exceeded.
o Ensure that the max. permitted temperature (about 90°C) of the motor is not exceeded
during operation.
o Measure the temperature in the center of the motor housing at maximum load.The
motor has reached thermally stable conditions once the temperature increase does not
exceed 2K/h.
o Switch the machine off if the max. permitted temperature is exceeded and consult our
customer support.
l The rod is especially vulnerable during storage and assembly - so avoid brute force.
l The rod must not be loaded from the side. Applications, which provide a radial force to the
rod require a rod guidance. Contact our application department.
Kollmorgen recommends a reserve stroke of 25 mm added to your required application distance. That avoids the mechanics to be damaged by travelling against the travel limit with
high speed.
l
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1.6 Electrical Installation
Use the wiring diagrams in the Installation and Setup Instructions of the servo drive which is
used. Only staff qualified and trained in electrical engineering are allowed to wire up the used
AKMH.
1.6.1 Important notes
DANGER
Always make sure that the motor is de-energized during assembly and
wiring, i.e. no voltage may be switched on for any piece of equipment
which is to be connected.
There is a risk of death or severe injury from touching exposed contacts.
Ensure that the switch cabinet remains turned off (barrier, warning signs
etc.). The individual voltages will only be turned on again during setup.
Never undo the electrical connections to the motor while it is energized.
Risk of electric shock! In unfavorable circumstances, electric arcs can
arise causing harm to people and damaging contacts.
A dangerous voltage, resulting from residual charge, can be still present
on the capacitors several minutes after switch-off of the mains supply.
Even when the motor is not rotating, control and power leads may be live.
Measure the DC-link voltage and wait until it dropped below 50V.
Carry out the wiring in accordance with the valid standards and regulations (for example
EN 60204) .Incorrectly installed shielding leads to EMC interference and has an adverse
effect on system function. The maximum cable length is 15m.
1.6.2 Wire color coding
Power
U
Color
blue
Brake
BR+
Color
red
V
brown
BR-
blue
W
black
-
-
PE
green/yellow
-
-
DSL
COM+
Color
brown or blue
SFD3
DATA+
Feedback
Color
SFD
white
DATA+
COM-
white
DATA-
brown
DATA-
-
-
-
-
Up
red
TH+
violet
-
-
-
-
0V
blue
TH-
black
-
-
-
-
-
-
Sin+ S1
grey
-
-
-
-
-
-
Sin- S3
pink
-
-
-
-
-
-
Cos+ S2
yellow
-
-
-
-
-
-
Cos- S4
green
Color
white
Resolver
Ref+ R1
Color
brown
brown
Ref- R2
white
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ERD Safety Guide | 1 English
1.6.3 Connection options
The hybrid cable combines power and feedback signals and is connected inside the motor.
The cable includes a tube for pressure compensation.
K and T
Single cable on the motor end. Cable prepared for AKD-B/P/T/M. Feedback connector is assembled, power lines and shield is prepared for connecting to the AKD (see AKD installation manual),.
L
Two cables on the motor end. Cable with flying leads.
Depending on the application requirements you can select either standard (washdown)
cabling or hygienic (food) cabling.
Code Type
Cross section
Min. Bending Remarks
radius
(4x2.5+2x(2x1.0) + t*)
150 mm
SFD (K,T):
(4x4.0+2x(2x1.0) +t*)
165 mm
4 power lines, 4 signal
lines, no brake lines
K
Hybrid cable for
non-food applications
T
Hybrid cable with (4x2.5+2x(2x1.0) + t*)
(4x4.0+2x(2x1.0) +t*)
tube for food
applications
L
150 mm
165 mm
DSL/SFD3 (K,T):
4 power lines, 2 signal
lines, 2 brake lines
2 cables for non- (4x2.5 + t*) or (4x4 +t*) 150 or 165 mm Resolver (L):
power 4 lines,
food applications
(4x2x0.25 + t*)
80 mm
resolver 8 lines
t*= inside tube for pressure compensation
1.6.3.1 Standard cabling (K,L)
Standard cable is usable in all applications except food grade applications. Observe the minimum bending radius (150mm respectively 165mm)
Compatibility of the cable to cleaning solutions used in the application should be evaluated
before subjecting the cable to long-term exposure to chemicals. Using the motor in foodgrade applications requires the tube option for the cable.
1.6.3.2 Tube cabling (T)
Silicone tubing protects the cable and electrical interfaces on these motors from exposure to
cleaning solutions and avoids emissions from the motor cable. Observe the minimum bending radius (150mm respectively 165mm)
Exposure of the silicone tubing to strong mineral acids should be avoided. Compatibility of
the silicone tubing with cleaning solutions used in the application should be evaluated before
subjecting the silicone tubing to long-term exposure to chemicals. Avoid exposure of the silicone tubing with strong mechanical stress. After installation and at regular intervals check
the tube for cracks or cuts.
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1.6.4 Cable installation
Mount the actuator, so that the motor cable exit in the “down” or lower hemisphere region to
promote drainage after washdown. Create a drip loop so that any liquids or chemicals that
spray or splash on to the cable will travel down to the loop and drip off
(example ERD (LMI) with AKMH motor).
1.6.5 Guide for electrical installation
1. Check that the servo drive and motor match each other. Compare the rated voltage and
rated current of the unit.
2. Take note of the no. of motor poles and the no. of resolver poles, and ensure that the correct setting is made in the servo amplifier which is used. An incorrect setting can lead to
the destruction of the motor, especially with small motors.
l If the motor must be connected to an AKD-B/P/T/M drive with 230V max. rated supply
voltage, then the ferrule tips supplied on motor power wires must be trimmed by approximately 2 to 3 mm.
4. Ensure that there is proper earthing of the servo drive and the AKMH motor. For correct
shielding and grounding refer to the drive instructions manual.
5. The shielding must be connected to the drive (refer to the drive instructions manual).
6. Connect up all system shielding via a wide surface-area contact (low impedance) and
metallized connector housings or EMC-cable glands.
ERD (LMI) with AKMH
and AKD-N
ERD (LMI) with AKMH
and AKD-P
Kollmorgen | July 2016
17
ERD Safety Guide | 1 English
1.7 Setup
1.7.1 Important notes
Only specialist personnel with extensive knowledge in the areas of electrical engineering /
drive technology are allowed to commission the motion system consisting of drive, motor
and actuator.
DANGER
Deadly voltages can occur, up to 900 V. Risk of electric shock! Check that
all live connection points are safe against accidental contact.
Never undo the electrical connections to the motor when it is live. Risk of
electric shock! The residual charge in the capacitors of the drive can
produce dangerous voltages up to 10 minutes after the mains supply has
been switched off.
Measure the DC-link voltage and wait until it dropped below 50 V.
CAUTION
The surface temperature of the motor can exceed 100°C. Danger of light
burns! Check (measure) the temperature of the motor. Wait until the motor
has cooled down below 40°C before touching it.
CAUTION
The drive performing unplanned movements during commissioning cannot be ruled out.
Make sure that, even if the drive starts to move unintentionally, no danger
can result for personnel or machinery.
The measures you must take in this regard for your task are based on the
risk assessment of the application.
Applications with very short hub (less than one revolution of the nut) require a longer distance
movement (several revolutions of the nut) after 10 cycles. That allows the ball bearings in the
nut to reposition.
1.7.2 Guide for setup
The procedure for setup is described as an example. A different method may be appropriate
or necessary, depending on the application of the equipment.
1. Check the assembly and orientation of the actuator.
2. Check the wiring and connections to the motor and the servo drive. Check that the earthing is correct.
3. Test the function of the holding brake, if used. (apply 24 V, brake must be released).
4. Check whether the rod moves freely (release the brake, if necessary). Listen out for grinding noises.
5. Check that all the required measures against accidental contact with live and moving
parts have been carried out.
6. Carry out any further tests which are specifically required for your system.
7. Now commission the drive according to the setup instructions for the servo drive. In
multi-axis systems, individually commission each drive unit (drive, motor and actuator).
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2 Deutsch
2.1 Allgemeines
2.1.1 Über dieses Handbuch
2.1.2 Verwendete Symbole
2.1.3 Verwendete Abkürzungen
2.2 Sicherheit
2.2.1 Das sollten Sie beachten
2.2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
2.2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
2.2.4 Handhabung
2.3 Produktidentifizierung
2.4 Allgemeine technische Daten
2.4.1 Umgebungsbedingungen
2.4.2 Standardausrüstung und Optionen
2.4.3 Schutzart IP69K
2.4.4 Motortemperatur Sensor
2.4.5 Haltebremse
2.4.6 Hygienisches Design
2.5 Mechanische Installation
2.5.1 Anbau des Motors
2.5.2 Montage des Linearaktuators
2.6 Elektrische Installation
2.6.1 Wichtige Hinweise
2.6.2 Farbkodierung der Adern
2.6.3 Anschlussoptionen
2.6.4 Kabelinstallation
2.6.5 Leitfaden für die elektrische Installation
2.7 Inbetriebnahme
2.7.1 Wichtige Hinweise
2.7.2 Leitfaden für die Inbetriebnahme
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2.1 Allgemeines
2.1.1 Über dieses Handbuch
Dieses Handbuch beschreibt den Hygienischen Linearaktuator ERD und den passenden
Edelstahl Servomotor AKMH. Die am Aktuator montierbaren Servomotoren werden von
einem Servoverstärker betrieben. Kollmorgen bietet eine Montageservice an. Für den Einbau
in eine Maschine und die Inbetriebnahme beachten Sie alle Dokumentation der einzelnen
Komponenten, bestehend aus:
l
l
l
l
l
Betriebsanleitung des angebauten Servomotors (AKMH Motor)
Betriebsanleitung des verwendeten Servoverstärkers
Handbuch Bus-Kommunikation (z.B EtherCAT)
Online Hilfe der Inbetriebnahmesoftware des Servoverstärkers
Regionales Zubehörhandbuch
2.1.2 Verwendete Symbole
Symbol
GEFAHR
Bedeutung
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren,
irreversiblen Verletzungen führen wird.
WARNUNG
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zum Tode oder zu schweren,
irreversiblen Verletzungen führen kann.
VORSICHT
Weist auf eine gefährliche Situation hin, die, wenn sie
nicht vermieden wird, zu leichten Verletzungen führen
kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist
auf eine Situation hin, die, wenn sie nicht vermieden wird,
zu Beschädigung von Sachen führen kann.
Dies ist kein Sicherheits-Symbol. Dieses Symbol weist
auf wichtige Informationen hin.
Warnung vor einer Gefahr (allgemein). Die Art der Gefahr
wird durch den nebenstehenden Warntext spezifiziert.
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung und deren
Wirkung.
Warnung vor heißer Oberfläche.
Warnung vor hängender Last.
2.1.3 Verwendete Abkürzungen
Die Symbolik (➜ # 29) bedeutet in diesem Dokument : "siehe Seite 29".
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.2 Sicherheit
Dieses Kapitel hilft Ihnen, Gefahren zu erkennen und zu vermeiden.
2.2.1 Das sollten Sie beachten
Fachpersonal erforderlich!
Nur qualifiziertes Fachpersonal darf Arbeiten wie Transport, Montage, Inbetriebnahme und
Instandhaltung ausführen. Qualifiziertes Fachpersonal sind Personen, die mit Transport,
Aufstellung, Montage, Inbetriebnahme und Betrieb von Linearaktuatoren und Motoren
vertraut sind und über die ihrer Tätigkeit entsprechenden Mindestqualifikationen verfügen:
l
l
l
l
l
Transport: nur durch Personal mit Kenntnissen in der Behandlung elektrostatisch
gefährdeter Bauelemente
Hygiene: nur durch Fachleute mit Kenntnissen der für den Anwendungsbereich gültigen
Hygienevorschriften.
Mech. Installation: nur durch Fachleute mit maschinenbautechnischer Ausbildung.
Elektr. Installation: nur durch Fachleute mit elektrotechnischer Ausbildung.
Inbetriebnahme: nur durch Fachleute mit weitreichenden Kenntnissen in den Bereichen
Elektrotechnik / Antriebstechnik
Das Fachpersonal muss ebenfalls IEC 60364 / IEC 60664 und nationale
Unfallverhütungsvorschriften kennen und beachten.
Dokumentation lesen!
Lesen Sie vor der Montage und Inbetriebnahme die vorliegende Dokumentation. Falsches
Handhaben des Servomotors und des Linearaktuators kann zu Personen- oder Sachschäden
führen. Der Betreiber muss daher sicherstellen, dass alle mit Arbeiten am Linearaktuator
betrauten Personen die Handbücher der Komponenten gelesen und verstanden haben und
dass die Sicherheitshinweise in diesem Safety Guide beachtet werden.
Technische Daten beachten!
Halten Sie die technischen Daten und die Angaben zu den Anschlussbedingungen
(Typenschild und Dokumentation) ein. Wenn zulässige Spannungswerte oder Stromwerte
überschritten werden, können die Motoren z.B. durch Überhitzung geschädigt werden.
Risikobeurteilung erstellen!
Der Maschinenhersteller muss eine Risikobeurteilung für die Maschine erstellen und
geeignete Maßnahmen treffen, dass unvorhergesehene Bewegungen nicht zu Schäden an
Personen oder Sachen führen können. Aus der Risikobeurteilung leiten sich eventuell auch
zusätzliche Anforderungen an das Fachpersonal ab.
Sicher transportieren
Heben und bewegen Sie Linearaktuatoren mit mehr als 20kg Gewicht nur mit Hilfe von
Hebevorrichtungen. Heben ohne Hilfsmittel kann zu Rückenverletzungen führen.
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ERD Safety Guide | 2 Deutsch
Heiße Oberfläche!
Während des Betriebes können Motoren ihrer Schutzart entsprechend heiße Oberflächen
besitzen. Leichte Verbrennungsgefahr! Die Oberflächentemperatur kann 100°C
überschreiten. Messen Sie die Temperatur und warten Sie, bis der Motor auf 40°C abgekühlt
ist, bevor Sie ihn berühren.
Erdung! Hohe Spannungen!
Stellen Sie die ordnungsgemäße Erdung des Motors mit der PE-Schiene im Schaltschrank
als Bezugspotential sicher. Ohne niederohmige Erdung ist keine personelle Sicherheit
gewährleistet und es besteht Lebensgefahr durch elektrischen Schlag. Leistungsanschlüsse
können Spannung führen, auch wenn sich der Linearaktuator nicht bewegt.
Ziehen Sie keine Stecker während des Betriebs. Es besteht die Gefahr von Tod oder
schweren gesundheitlichen Schäden beim Berühren freiliegender Kontakte. In ungünstigen
Fällen können Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Warten Sie nach dem Trennen des Antriebs von den Versorgungsspannungen mehrere
Minuten (siehe Betriebsanleitung des verwendeten Servoverstärkers), bevor Sie
spannungsführende Teile (z.B. Kontakte, Gewindebolzen) berühren oder Anschlüsse lösen.
Hängende Lasten sichern!
Eingebaute Haltebremsen sind nicht funktional sicher. Insbesondere bei hängender Last
(Vertikalachsen) kann die funktionale Sicherheit nur mit einer zusätzlichen, externen
mechanischen Bremse erreicht werden.
Chemische Verträglichkeit der Motorleitungen bewerten!
Bewerten Sie vor dem Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel
mit dem Motorkabel. Langfristige Exposition des Motorkabels mit unverträglichen
Chemikalien kann zur Kontaminierung des Produkts, Ausfall des Motors und
Stromschlaggefahr durch freiliegende stromführende Teile des Motorkabels führen.
Chemische Verträglichkeit des optionalen Kabelschlauchs bewerten!
Der optionale Silikonschlauch schützt die Kabel und elektrische Schnittstellen gegenüber
Reinigungslösungen und verhindert Emissionen aus dem Mantel des Motorkabels. Bewerten
Sie vor dem Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel mit dem
Silikonschlauch. Setzen Sie den Silikonschlauch keinen starken Mineralsäuren aus.
Langfristige Exposition der Silikonschlauch mit unverträglichen Chemikalien kann zur
Kontaminierung des Produkts, Ausfall des Motors und Stromschlaggefahr durch freiliegende
stromführende Teile des Motorkabels führen.
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2.2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
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Die Linearaktuatoren und Servomotoren werden als Bauteile in elektrische Anlagen oder
Maschinen eingebaut und dürfen nur als integrierte Bauteile der Anlage in Betrieb
genommen werden.
Linearaktuatoren der Serie ERD mit AKMH Servomotoren sind insbesondere als Antrieb
für Maschinen in den Bereichen Nahrungsmittel, Kosmetik, Pharmazie, Medizin und
ähnliche mit hohen Ansprüchen an die Hygiene und Dynamik konzipiert.
Der Servomotor sollte derart an den Linearaktuator montiert werden, dass das Motorkabel
zur Seite aus dem Motor austritt. Das Kabel sollte in einem Bogen verlegt werden, damit
Reinigungsflüssigkeit abtropfen kann.
Bei Montage des Motors an den Linearaktuator muss zur Abdichtung des
Montageflansches der O-Ring und Dichtungsschrauben (Befestigungsset) für die
Motorbefestigung benutzt werden.
Der Betrieb von der Linearaktuatoren ist in Applikationen mit indirektem Kontakt zu
Lebensmitteln erlaubt. In diesen Anwendungen muss das Motorkabel im Silikonschlauch
geschützt werden (➜ # 32).
Sie dürfen die Linearaktuatoren nur unter Berücksichtigung der in dieser Dokumentation
definierten Umgebungsbedingungen betreiben.
Der Betrieb der Linearaktuatoren ist in Umgebungen mit ätzenden Säuren und Laugen
unter Berücksichtigung der im Kapitel Hygienisches Design (➜ # 29) definierten
Bedingungen erlaubt.
Die Motoren der Serie AKMH sind ausschließlich dazu bestimmt, von Kollmorgen
Servoverstärkern drehzahl- und/oder drehmomentgeregelt angesteuert zu werden.
Der in die Motorwicklungen eingebaute Thermoschutzsensor muss ausgewertet und
überwacht werden.
In die Motoren eingebaute Haltebremsen sind als Stillstandsbremsen ausgelegt und für
dauernde, betriebsmäßige Abbremsvorgänge ungeeignet.
Nutzen Sie den KollmorgenMontageservice.
2.2.3 Nicht bestimmungsgemäße Verwendung
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Der Betrieb von AKMH Servomotoren direkt am Netz ist verboten.
AKMH Servomotoren und ERD Linearaktuatoren dürfen nicht in Applikationen mit
dauerndem, direkten Kontakt mit Lebensmitteln eingesetzt werden.
Standard Motorkabel sind nicht ausreichend für die Installation im indirekten Kontakt mit
Lebensmitteln. Beim Einsatz in diesen Applikation muss das Motorkabel im
Silikonschlauch geschützt werden (siehe Anschlussoptionen (➜ # 32).
Der Betrieb von AKMH Servomotoren in explosionsgefährdeten Bereichen ist verboten.
AKMH Servomotoren und ERD Linearaktuatoren dürfen nicht in Reinraum Anwendungen
eingesetzt werden.
Der bestimmungsgemäße Betrieb des Servo-Linearaktuators ist untersagt, wenn die
Maschine, in die er eingebaut wurde,
- nicht den Bestimmungen der EG Maschinenrichtlinie entspricht,
- nicht die Bestimmung der EMV-Richtlinie erfüllt,
- nicht die Bestimmung der Niederspannungs-Richtlinie erfüllt.
Eingebaute Haltebremsen alleine dürfen nicht für die Sicherstellung der funktionalen
Sicherheit benutzt werden.
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ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.2.4 Handhabung
Transport
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Klimaklasse 2K3 nach EN61800-2, IEC 60721-3-2.
Temperatur: -25..+70°C, max. 20K/Stunde schwankend.
Luftfeuchtigkeit: relative Feuchte 5% ... 95% nicht kondensierend.
Nur von qualifiziertem Personal in der Original-Verpackung des Herstellers.
VORSICHT
Beachten Sie das Produktgewicht. Heben und bewegen Sie Produkte mit
mehr als 20kg Gewicht nur mit Hilfe von Hebevorrichtungen. Heben ohne
Hilfsmittel kann zu Rückenverletzungen führen. Benutzen Sie zum
Beispiel einen Hebekran mit Transportgurten.
Transportieren Sie den Aktuator nur mit eingefahrener Hubstange. Positionieren Sie keinen
Transportgurt an der Hubstange. Optimale Positionierungspunkte für Transportgurte oder
ähnliches finden Sie in den "Dimension Drawings" (➜ # 45), "XX"-Markierung.
l
l
Vermeiden Sie harte Stöße, insbesondere auf die Hubstange.
Überprüfen Sie bei beschädigter Verpackung den Motor und den Linearaktuator auf
sichtbare Schäden. Informieren Sie den Transporteur und gegebenenfalls den Hersteller.
Verpackung
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Karton mit Schutzelementen.
Den Kunststoffanteil können Sie an den Lieferanten zurückgeben.
Maximale Stapelhöhe: 4 Kartons.
Verpackungen horizontal stapeln (Wellenende zur Seite, nicht nach oben/unten).
Lagerung
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Klimaklasse 1K4 nach EN61800-2, IEC 60721-3-2 .
Lagertemperatur: -25...+55°C, max. 20K/Stunde schwankend.
Luftfeuchtigkeit: relative Feuchte 5% ... 95% nicht kondensierend.
Nur in der Originalverpackung des Herstellers lagern.
Max. Stapelhöhe: 4 Kartons.
Lagerdauer: ohne Einschränkung.
Reinigung
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Reinigung nur von qualifiziertem Personal.
Reinigung nur bei ausgeschaltetem Antriebssystem.
Beachten Sie die Grenzen des IP69K Standards für Druck, Temperatur, Winkel und
Abstand des Reingungsmittelstrahls.
Beachten Sie die Vorgaben für die chemische Verträglichkeit.
Verwenden Sie keine Drahtbürsten oder Schaber zur Reinigung der Aktuatoroberfläche
und der Kabel. Entfernen Sie Schmutz durch Abspritzen (IP69K Grenzen einhalten) oder
Abwischen.
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
Wartung
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Wartung nur von qualifiziertem Personal
Bei normalem Betrieb sind Motor und Aktuator nahezu wartungsfrei. Einige Komponenten
sollten jedoch regelmäßig überprüft werden.
o Jährlich: Kabel und Schlauchmaterial (sofern verwendet) auf Beschädigungen prüfen.
Bei Schnitten oder Beschädigungen austauschen.
o Jährlich: prüfen auf korrekten Sitz der O-Ringe, sichtbare Abnutzung und
Beschädigungen, die die Funktion beeinträchtigen könnten. Bei Beschädigungen die
O-Ringe (Flanschdichtung, Dichtung Abschlusskappe) austauschen.
Wenn der O-Ring zwischen Motor-Flansch und Motorgehäuse beschädigt ist, muss
der Motor ersetzt werden.
o Jährlich bzw. alle 2500 Betriebsstunden: prüfen auf Kugellagergeräusche im Motor.
Wenn Sie Geräusche feststellen, darf der Linearaktuator nicht weiterbetrieben werden,
die Lager müssen erneuert werden (vom Hersteller).
o Nach 20.000 Betriebsstunden unter Nennbedingungen: Erneuern der Kugellager (Motor an Hersteller schicken).
Öffnen der Geräte bedeutet den Verlust der Gewährleistung.
Der Aktuator nimmt Schaden, wenn er nicht ausreichend geschmiert ist. Die Aktuatoren
verfügen über eine lebenslange Schmierung. Soll der Aktuator jenseits seiner
prognostizierten Lebensdauer (➜ # 44) betrieben werden, können die Typen ERD25 und
ERD30 vom Hersteller mit neuem Schmierfett versehen werden. Die Typen ERD 15 und
ERD20 müssen ausgetauscht werden.
Bei Applikationen mit sehr kurzen Verfahrwegen (weniger als 1 Umdrehung der Mutter) ist es
notwendig, nach 10 Zyklen eine längere Bewegungen (mehrere Umdrehungen der Mutter).
Damit werden die Kugeln in der Mutter wieder korrekt positioniert.
Reparatur, Entsorgung
Reparaturen des Motors und Linearaktuators darf nur der Hersteller durchführen.
Aktuatoren ERD25 und ERD30 können vom Hersteller rapariert werden, die Typen ERD15
und ERD20 sind nicht reparabel und müssen ausgetauscht werden.
Öffnen der Geräte bedeutet Verlust der Gewährleistung. Gemäß der WEEE-2002/96/EGRichtlinien nehmen wir Altgeräte und Zubehör zur fachgerechten Entsorgung zurück, sofern
die Transportkosten vom Absender übernommen werden. Schicken Sie den Geräte zur
Reparatur bzw. Entsorgung an:
KOLLMORGEN Europe GmbH, Pempelfurtstr. 1, D-40880 Ratingen
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ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.3 Produktidentifizierung
Auf Motor und Linearaktuator sind die jeweiligen Typenschilder eingeätzt.
Referenzliste
Aktuator
ERD15-LMI
Motor
AKMH2xy-AN
Aktuator
ERD15-RP1
Motor
AKMH2xy-CN
ERD20-LMI
AKMH3xy-AN
ERD20 RP1
AKMH3xy-CN
ERD25-LMI
AKMH4xy-AN
ERD25-RP1
AKMH4xy-CN
ERD30-LMI
AKMH5xy-AN
ERD30-RP1
AKMH5xy-CN
x = Motorlänge, y = Wicklung (siehe Betriebsanleitung AKMH Motor)
AKMH Motor Typenschlüssel
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
ERD Linearaktuator Typenschlüssel
ERD Aktuatortypen
Typ
LMI
Beschreibung
linear,
für AKMH Motoren mit
AN Flansch
RP1
invers parallel,
für AKMH Motoren mit
CN Flansch
Prinzipdarstellung
ERD Montagearten (Ausführungen)
Maße finden Sie im Anhang/Appendix. Wir bieten vier Befestigungsvarianten an:
Option
FM2
Fußmontage
Prinzipdarstellung LMI
Prinzipdarstellung RP1
FFG
Flanschmontage
TRR
Zapfenmontage
PCD
Gabelkopfmontage
-
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ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.4 Allgemeine technische Daten
2.4.1 Umgebungsbedingungen
Umgebungstemperatur
(bei Nenndaten)
Leistungsreduzierung
(Ströme und Momente)
Lebensdauer
Isolierstoffklasse Motor
Zulassungen
0...+40°C bei Aufstellhöhe bis 1000m über NN
Sprechen Sie bei Umgebungstemperaturen über 40°C mit
unserer Applikationsabteilung.
1%/K im Bereich 40°C...50°C bis 1000m über NN
Bei Aufstellhöhen über 1000m über NN und 40°C
6% bei 2000m über NN
17% bei 3000m über NN
30% bei 4000m über NN
55% bei 5000m über NN
Keine Leistungsreduzierung bei Aufstellhöhen über 1000m über
NN und Temperaturreduzierung um 10K / 1000m
Motor: ≥ 20.000 Betriebsstunden
Aktuator: (➜ # 44)
F nach IEC 60085 (UL 1446 class F).
Motor: CE, cUR, EAC, RoHS
Aktuator: RoHS
Technische Daten der Motoren und Aktuatoren finden Sie im Anhang/Appendix (➜ # 35).
2.4.2 Standardausrüstung und Optionen
Aktuatoren
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Standard ohne Schutz vor Eigenrotation (Anti-Rotate) in vertikalen Applikationen.
Optional sind alle Linearaktuatoren mit der Option "Anti-Rotating" erhältlich. Sprechen Sie
mit unserer Applikationsabteilung.
Standard Flankenspiel (siehe technische Daten "Backlash" (➜ # 43)). Niedrigeres
Flankenspiel durch selektierte Kugeln auf Anfrage.
Standard ohne Führung der Hubstange. Bei Applikation, die eine seitliche (radiale) Kraft
ausüben,bieten wir eine Führung der Stange an. Sprechen Sie mit unserer
Applikationsabteilung.
Endschalter extern an den Aktuator montierbar (entsprechen nicht den
Hygienestandards)
Motoren
Motoroptionen siehe Motordokumentation.
2.4.3 Schutzart IP69K
Die Schutzklasse IP69K wurde definiert für Reinigung mit hohem Druck und hoher
Temperatur gemäß DIN 40050-9.
Kode "6" beschreibt die Resistenz gegen Staub,
Kode "9" beschreibt die Resistenz gegen Hochdruckreinigung aus kurzer Distanz,
Kode "K" beschreibt die Temperatur des Reinigungsmittels.
2.4.4 Motortemperatur Sensor
In der Standardausführung ist jeder Motor mit einem potentialfreien Temperatursensor
ausgestattet (siehe Betriebsanleitung des Motors). Der Schaltpunkt liegt bei 155°C ± 5%.
Schutz gegen kurzzeitige, sehr hohe Überlastung bietet der Sensor nicht. Der Sensor muss
in das Überwachungssystem der verwendeten Servoverstärker integriert werden.
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.4.5 Haltebremse
Die Servomotoren sind wahlweise mit eingebauter Haltebremse erhältlich.Die
Federdruckbremse (24V DC) blockiert im spannungslosen Zustand den Rotor des Motors.
WARNUNG
Wenn bei hängender Last (Vertikalachsen) die Motorhaltebremse gelöst
ist und gleichzeitig der Servoantrieb keine Leistung erbringt, kann die
Last herunterfallen! Verletzungsgefahr für das Bedienpersonal der
Maschine. Die funktionale Sicherheit kann bei vertikalen Achsen nur mit
einer zusätzlichen, externen mechanischen Bremse erreicht werden.
Die Haltebremsen sind als Stillstandsbremsen ausgelegt und für dauernde, betriebsmäßige
Abbremsvorgänge ungeeignet. Bei häufiger betriebsmäßiger Abbremsung ist ein vorzeitiger
Verschleiß und Ausfall der Haltebremse wahrscheinlich.
2.4.6 Hygienisches Design
AKMH Motoren
Ein direkter Kontakt zu unverpackten Lebensmitteln ist nicht zulässig.
Einsatzgebiet:
Beispiel:
Standards:
Oberfläche:
Beständigkeit:
Schutzart:
O-Ring:
Welle:
Wellendichtring:
Lagerfett:
Kabeldurchführung:
Kabelschlauch:
Typenschild:
Lebensmittel- und Getränkeindustrie, kein direkter Kontakt mit
unverpackten Lebensmitteln.
Schneiden, Verpacken und Füllen ohne direkten Kontakt zum
Lebensmittel, Motor seitlich oder unter dem Lebensmittel.
UL, CE, RoHs, DIN EN ISO 14159 und DIN EN 1672-2
Edelstahl 1.4404, Rauheit < 0,8 µm
Gegen geprüfte Reinigungsmittel, korrosionsfest
IP69K
EPDM, FDA 21 CFR 177.2600
Edelstahl 1.4404
Mineralisches PTFE, einlippig,
Mineral: FDA 21 CFR 175.300 , PTFE: FDA 21 CFR 177.1500
Lebensmitteltauglich, gemäß FDA 21 CFR 178.3570
Edelstahl 1.4404, Silikondichtung FDA 21 CFR 177.2600
Silikon FDA 21 CFR 177.2600
Gehäuse laserbeschriftet
ERD Linearaktuatoren
Ein direkter Kontakt zu unverpackten Lebensmitteln ist nicht zulässig.
Einsatzgebiet:
Beispiel:
Standards:
Oberfläche:
Beständigkeit:
Schutzart:
Dichtungen:
Hubstange:
Lagerfett:
Typenschild:
Lebensmittel- und Getränkeindustrie, kein direkter Kontakt mit
unverpackten Lebensmitteln.
Schneiden, Verpacken, Füllen ohne direkten Kontakt zum Lebensmittel.
RoHs
Edelstahl AISI 300
Gegen industrielle Reinigungsmittel, korrosionsfest
IP69K
Polyurethan
Edelstahl Serie 300
Mobil Fett XHP222
Gehäuse laserbeschriftet
2.5 Mechanische Installation
Maßzeichnungen finden Sie im Anhang (➜ # 45).
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ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.5.1 Anbau des Motors
Kollmorgen bietet einen Montageservice für den Anbau des gewählten Motors an den
Linearaktuator an.
2.5.2 Montage des Linearaktuators
Bei vertikalen Applikationen und ausgeschaltetem Antrieb kann der Aktuator die Last nur
halten, wenn entweder der Motor mit einer Haltebremse (➜ # 29) ausgerüstet ist, oder der
Aktuator mit dem internen Rotationsschutz (Anti-Rotate). Optional sind alle Linearaktuatoren
mit der Option "Anti-Rotating" erhältlich. Sprechen Sie mit unserer Applikationsabteilung.
Wichtige Hinweise
l
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l
l
l
Schützen Sie die Aktuatoren vor unzulässiger Beanspruchung. Bei Transport und
Handhabung dürfen keine Bauelemente beschädigt werden.
Der Einbauort muss frei von leitfähigen und aggressiven Stoffen sein. Bei Montage mit
Hubstangenende nach oben darf keine Flüssigkeit in die Lager eindringen. Bei
gekapseltem Einbau sprechen Sie zunächst mit der Kollmorgen Applikationsabteilung.
Stellen Sie die ungehinderte Belüftung der Motoren sicher und beachten Sie die zulässige
Umgebungs- und Flanschtemperatur. Bei Umgebungstemperaturen über 40°C sprechen
Sie mit unserer Applikationsabteilung.
Der Motor wird zerstört, wenn die maximal zulässige Temperatur (ca. 90°C) häufig
überschritten wird.
o Stellen Sie sicher, dass die maximal zulässige Temperatur (ca. 90°C) im Betrieb nicht
überschritten wird.
o Messen Sie die Temperatur an der Mitte des Motorgehäuses bei maximaler Last. Der
Motor hat einen stabilen Zustand erreicht, wenn die Temperatur nicht mehr als 2K/h
steigt.
o Schalten Sie die Maschine aus, wenn die maximal zulässige Temperatur erreicht ist
und kontaktieren Sie unsere Applikationsabteilung.
Die Hubstange ist bei Lagerung und Einbau gefährdet — vermeiden Sie daher rohe
Kraftanwendung.
Die Hubstange darf nicht von der Seite belastet werden. Bei Applikation, die eine
seitliche (radiale) Kraft ausüben, muss eine Führung der Stange eingesetzt werden.
Sprechen Sie mit unserer Applikationsabteilung.
Kollmorgen empfiehlt eine Reserve von 25 mm Aktuatorhub zusätzlich zum erforderlichen
Applikationshub. Dies verhindert, dass die Mechanik mit hoher Geschwindigkeit in den
Anschlag fährt und der Aktuator beschädigt wird.
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Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.6 Elektrische Installation
Nutzen Sie die Anschlusspläne in der Betriebsanleitung des verwendeten Servoverstärkers.
Nur Fachleute mit elektrotechnischer Ausbildung dürfen den angebauten Motor anschließen.
2.6.1 Wichtige Hinweise
GEFAHR
Verdrahten Sie die Motoren immer im spannungsfreien Zustand, d.h.
keine der Betriebsspannungen eines anzuschließenden Gerätes darf
eingeschaltet sein. Es besteht die Gefahr von Tod oder schweren
gesundheitlichen Schäden beim Berühren freiliegender Kontakte.
Sorgen Sie für eine sichere Freischaltung des Schaltschrankes (Sperre,
Warnschilder etc.). Erst bei der Inbetriebnahme werden die einzelnen
Spannungen eingeschaltet.
Lösen Sie die elektrischen Anschlüsse der Motoren nie unter Spannung.
Gefahr durch elektrischen Schlag! In ungünstigen Fällen können
Lichtbögen entstehen und Personen und Kontakte schädigen.
Restladungen in den Kondensatoren des Servoverstärkers können
mehrere Minuten nach Abschalten der Netzspannung gefährliche Werte
aufweisen. Leistungsanschlüsse können Spannung führen, auch wenn
sich der Aktuator nicht bewegt. Messen Sie die Spannung im
Zwischenkreis und warten Sie, bis die Spannung < 50V ist.
Führen Sie die Verdrahtung gemäß den gültigen regionalen Normen und Vorschriften aus
(zum Beispiel EN 60204). Falsch installierte Abschirmung führt zu EMV Störungen und hat
negative Auswirkungen auf die Systemfunktion. Die maximale Kabellänge ist 15 m.
2.6.2 Farbkodierung der Adern
Leistung
U
Farbe
blau
Bremse Farbe
BR+
rot
V
braun
BR-
blau
W
schwarz
-
-
PE
grün/gelb
-
-
DSL
Farbe
COM+ braun oder blau
SFD3
DATA+
Feedback
Farbe
SFD
weiß
DATA+
COM-
weiß
DATA-
braun
DATA-
braun
Ref- R2
weiß
-
-
-
-
Up
rot
TH+
violett
-
-
-
-
0V
blau
TH-
schwarz
-
-
-
-
-
-
Sin+ S1
grau
-
-
-
-
-
-
Sin- S3
pink
-
-
-
-
-
-
Cos+ S2
gelb
-
-
-
-
-
-
Cos- S4
grün
Farbe
weiß
Resolver
Ref+ R1
Farbe
braun
Kollmorgen | July 2016
31
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.6.3 Anschlussoptionen
Das Hybridkabel beinhaltet Adern für Leistung und Feedback und einen Schlauch zum
Druckausgleich des Innendrucks im Motor.
K und T
Einzelnes Kabel (Hybridkabel) am Motor. Kabel für Direktanschluss an
AKD-B/P/T/M. Feedback Stecker angeschlagen, Leistungsadern und
Schirm vorbereitet für den Anschluss an den AKD (siehe
Betriebsanleitung des Servoverstärkers).
L
Zwei Kabel am Motor. Kabel mit losen Aderenden, unkonfektioniert.
Abhängig von den Anforderungen der Applikation können Sie zwischen Standardverdrahtung
(washdown) oder Verdrahtung für hygienisches Umfeld (Lebensmittel) wählen.
Kode Type
K
T
L
Querschnitt
Min. Biege- Bemerkungen
radius
Hybridkabel für
(4x2,5+2x(2x1,0) + t*)
150 mm
SFD (K,T):
Nicht-Lebensmittel (4x4,0+2x(2x1,0) +t*)
165 mm
4 Leistungsadern,
Anwendungen
4 Signaladern, keine
Bremsadern
Hybridkabel im
(4x2,5+2x(2x1,0) + t*)
150 mm
DSL/SFD3 (K,T)
(4x4,0+2x(2x1,0) +t*)
Schlauch für
165 mm
4 Leistungsadern,
Lebensmittel
2 Signaladern, 2
Anwendungen
Bremsadern
2 Kabel für Nicht(4x2,5 + t*) / (4x4 +t*) 150 / 165 mm
Resolver (L):
Lebensmittel
(4x2x0,25 + t*)
80 mm
Leistung 4 Adern,
Anwendungen
Resolver 8 Adern
t* interner Schlauch für Druckausgleich
2.6.3.1 Standard Verdrahtung (K,L)
Die standard Verdrahtung kann in allen Anwendungen eingesetzt werden, nur nicht im
Lebensmittelbereich. Beachten Sie den minimalen Kabelbiegeradius (150mm bzw. 165mm)
Bewerten Sie vor dem Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel
mit dem Motorkabel. Im Lebensmittelbereich muss die Schlauchoption für das Kabel
verwendet werden.
2.6.3.2 Schlauch Verdrahtung (T)
Ein Silikonschlauch schützt das Kabel und die elektrischen Anschlüsse im Motor vor den
Reinigungsmitteln und verhindert Emissionen aus dem Mantel des Motorkabels. Beachten
Sie den minimalen Kabelbiegeradius (150mm bzw. 165mm)
Setzen Sie den Silikonschlauch keinen starken Mineralsäuren aus. Bewerten Sie vor dem
Langzeiteinsatz die Verträglichkeit der verwendeten Reinigungsmittel mit dem
Silikonschlauch. Setzen Sie den Silikonschlauch keinen starken mechanischen
Belastungen aus. Nach der Montage und in regelmäßigen Zeitabständen sollte der Schlauch
auf Risse oder Schnitte überprüft werden.
32
Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.6.4 Kabelinstallation
Der Aktuator sollte derart montiert werden, dass das Motorkabel zur Seite oder nach unten
aus dem Motor austritt. Das Kabel sollte in einem Bogen verlegt werden, damit
Reinigungsflüssigkeit abtropfen kann (Beispiel ERD (LMI) mit AKMH Motor).
2.6.5 Leitfaden für die elektrische Installation
1. Prüfen Sie die Zuordnung von Servoverstärker und Motor. Vergleichen Sie
Nennspannung und Nennstrom der Geräte.
2. Beachten Sie die Motorpolzahl und die Feedbackdaten und stellen Sie bei den
verwendeten Servoverstärkern die Polzahlen unbedingt korrekt ein. Falsche Einstellung
kann besonders bei kleinen Motoren zur Zerstörung führen.
3. Bei Anschluss an AKD-B/P/T/M Servoverstärkern mit 230V Nennspannung müssen die
Aderendhülsen auf den Motorleistungsadern um ca. 2-3 mm gekürzt werden.
4. Achten Sie auf einwandfreie Erdung von Servoverstärker und Motor. EMV-gerechte
Abschirmung und Erdung siehe auch Betriebsanleitung des Servoverstärkers.
5. Der Schirm muss am Servoverstärker aufgelegt werden (siehe auch Betriebsanleitung
des Servoverstärkers).
6. Legen Sie Abschirmungen großflächig (niederohmig) über metallisierte Steckergehäuse
bzw. EMV-gerechte Kabelverschraubungen auf.
ERD (LMI) mit AKMH
und AKD-N
ERD (LMI) mit AKMH
und AKD-P
Kollmorgen | July 2016
33
ERD Safety Guide | 2 Deutsch
2.7 Inbetriebnahme
2.7.1 Wichtige Hinweise
Nur Fachleute mit weitreichenden Kenntnissen in den Bereichen Elektrotechnik und
Antriebstechnik dürfen die Antriebseinheit Servoverstärker/Motor/Linearaktuator in Betrieb
nehmen.
GEFAHR
Es treten Spannungen bis zu 900V auf. Lebensgefahr durch elektrischen
Schlag! Prüfen Sie, ob alle spannungsführenden Anschlussteile gegen
Berührung sicher geschützt sind. Lösen Sie die elektrischen Anschlüsse
der Motoren nie unter Spannung. Restladungen in den Kondensatoren
des Servoverstärkers können bis zu 10 Minuten nach Abschalten der
Netzspannung gefährliche Werte aufweisen, auch wenn sich der
Aktuator nicht bewegt. Messen Sie die Spannung im Zwischenkreis und
warten Sie, bis die Spannung unter 50V abgesunken ist.
VORSICHT
Die Oberflächentemperatur des Servomotors kann im Betrieb 100°C
überschreiten. Gefahr leichter Verbrennungen! Prüfen (messen) Sie die
Temperatur des Motors.
Warten Sie, bis der Motor auf 40°C abgekühlt ist, bevor Sie ihn berühren.
VORSICHT
Während der Inbetriebnahme ist nicht auszuschließen, dass der Antrieb
ungeplant eine Bewegung durchführt.
Stellen Sie sicher, dass auch bei ungewollter Bewegung des Antriebs
keine Gefährdung von Personen oder Sachen eintreten kann.
Die Maßnahmen, die Sie dazu in Ihrer Anwendung treffen müssen,
ergeben sich aus der Risikobeurteilung der Anwendung.
Bei Applikationen mit sehr kurzen Verfahrwegen (weniger als 1 Umdrehung der Mutter) ist es
notwendig, nach 10 Zyklen eine längere Bewegungen (mehrere Umdrehungen der Mutter).
Damit werden die Kugeln in der Mutter wieder korrekt positioniert.
2.7.2 Leitfaden für die Inbetriebnahme
Das Vorgehen bei der Inbetriebnahme wird exemplarisch beschrieben. Je nach Einsatz der
Geräte kann auch ein anderes Vorgehen sinnvoll und erforderlich sein.
1. Prüfen Sie Montage und Ausrichtung des Linearaktuators.
2. Prüfen Sie die Verdrahtung und Anschlüsse am Servoverstärker. Achten Sie auf
ordnungsgemäße Erdung.
3. Prüfen Sie die Funktion der Haltebremse (24V anlegen, Bremse muss lüften).
4. Prüfen Sie, ob sich die Hubstange frei bewegt (Bremse vorher lüften). Achten Sie auf
Schleifgeräusche.
5. Prüfen Sie, ob alle erforderlichen Berührungsschutz-Maßnahmen für bewegte und
spannungsführende Teile getroffen wurden.
6. Führen Sie weitere für Ihre Anlage spezifischen und notwendigen Prüfungen durch.
7. Nehmen Sie nun entsprechend der Inbetriebnahmeanweisung des Servoverstärkers den
Antrieb in Betrieb (bei Mehrachs-Systemen jede Antriebseinheit Servoverstärker/
Servomotor/Linearaktuator einzeln in Betrieb nehmen).
34
Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3 Appendix
3.1 Technical Data
3.1.1 Dictionary for technical data tables
3.1.2 Technical Data AKMH2
3.1.3 Technical Data AKMH3
3.1.4 Technical Data AKMH4
3.1.5 Technical Data AKMH5
3.1.6 Technical Data ERD
3.2 Dimension drawings
3.2.1 Dimensions ERD15 and ERD20 with mounted AKMH
3.2.2 Dimensions ERD25 and ERD30 with mounted AKMH
3.2.3 Foot Mount (FM2)
3.2.4 Front Flange Mount (FFG)
3.2.5 Trunnion Mount (TRR)
3.2.6 Rear Clevis (PCD)
36
36
37
38
39
41
43
45
45
46
47
47
48
48
Kollmorgen | July 2016
35
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1 Technical Data
3.1.1 Dictionary for technical data tables
Motors
Data
Symbol [Unit]
Electrical data
Standstill torque
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Rated torque
Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Winding resistance
Winding inductance
Mechanical data
Rotor moment of inertia
Pole number
Static friction torque
Thermal time constant
Weight standard
Minimum cross section
Reference flange
Derating
Brakes
Brake data
Holding torque
Operating voltage
Electrical power
Moment of inertia
Release delay time
Engage delay time
Weight of the brake
Typical Backlash
Actuators
Stroke
Lead
Accuracy
Backlash
Thrust
Dynamic load
36
Kollmorgen | July 2016
Motoren
Daten
Symbol [Einheit]
Elektrische Daten
Stillstandsdrehmoment
Stillstandsstrom
max. Netz-Nennspannung
Nenndrehzahl
Nenndrehmoment
Nennleistung
Spitzenstrom
Spitzendrehmoment
Drehmomentkonstante
Spannungskonstante
Wicklungswiderstand
Wicklungsinduktivität
Mechanische Daten
Rotorträgheitsmoment
Polzahl
Statisches Reibmoment
Thermische Zeitkonstante
Gewicht standard
Minimaler Querschnitt
Bemessungsflansch
Begrenzung der Nennwerte
Bremsen
Bremsendaten
Haltemoment
Anschlussspannung
Elektrische Leistung
Trägheitsmoment
Lüftverzögerungszeit
Einfallverzögerungszeit
Gewicht der Bremse
typisches Flankenspiel
Aktuatoren
Hub
Führung
Genauigkeit
Flankenspiel
Schubkraft
Dynamische Belastung
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.2 Technical Data AKMH2
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Symbol
[Unit]
M0 [Nm]
I0rms [A]
UN [VAC]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
I0max [A]
M0max [Nm]
KTrms [Nm/A]
KErms [mVmin]
21C
22C
22E
23D
AKMH
23E 23F
0.317 0.633 0.654 0.897 0.904
1.33 1.18 2.31 1.89 2.36
480
8000 3500 8000 5000 6500
0.255 0.583 0.41 0.765 0.688
0.21 0.21 0.35 0.40 0.47
8000 8000 8000 8000 8000
0.255 0.4 0.41 0.58 0.58
0.21 0.34 0.35 0.49 0.49
8000 8000 8000 8000 8000
0.255 0.4 0.41 0.58 0.58
0.21 0.34 0.35 0.49 0.49
7.9
7.0 13.7 11.0 13.9
1.57 3.03 3.07 4.35 4.37
0.30 0.61 0.32 0.52 0.42
19.5
39
20.4 33.8
27
Winding resistance Ph-Ph
24D
24E
24F
0.917 1.12
3.71 1.91
1.12
2.41
1.13
3.38
8000
0.593
0.50
8000
0.59
0.49
8000
0.58
0.49
21.6
4.41
0.27
17.6
4000
1.04
0.44
8000
0.83
0.70
8000
0.83
0.70
11.1
5.50
0.63
40.8
5500
0.981
0.57
8000
0.83
0.70
8000
0.83
0.70
14.0
5.51
0.50
32.4
8000
0.839
0.70
8000
0.84
0.70
8000
0.83
0.70
19.5
5.53
0.36
23.4
9.04
5,46
2.96
18.7
11.8
6.16
13.0 20.0 5.24 8.79 5.46 2.36
R25 [Ω]
Winding inductance Ph-Ph L [mH]
19.0 35.5
9.7 17.3 11.1 4.68
Mechanical data
Rotor moment of inertia
J [kgcm²]
0.107
0.161
0.216
Pole number
6
6
6
Static friction torque
MR [Nm]
0.081
0.084
0.086
Thermal time constant
tTH [min]
29
32
34
Weight flange mounting** G [kg]
3.6
4.1
4.6
Weight face mounting**
G [kg]
4.0
4.5
5.0
Radial load permitted
FR [N]
max. 140
Axial load permitted
FA [N]
max. 600
Derating depending on model options for M0 and Iorms (evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
i.p.
Built-in encoder
%
i.p.
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Minimum cross section
mm²
1
1
1
1
1
1
Fixed cable cross section
mm²
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
0.27
6
0.089
37
5.1
5.5
i.p.
i.p.
1
2.5
1
2.5
1
2.5
* Rated data with reference flange Aluminium 254mm * 254mm * 6.35mm
** Cable weight adder (0.32 kg/m)
Brake data
Holding torque @ 120°C
Operating voltage
Electrical power @ 20°C
Moment of inertia
MBR [Nm]
UBR [VDC]
PBR [W]
JBR [kgcm²]
1.42
24 ± 10 %
8.4 ± 7 %
0.014
Release delay time
Engage delay time
Brake weight adder
Typical backlash
tBRH [ms]
tBRL [ms]
GBR [kg]
[ °mech.]
Kollmorgen | July 2016
45
36
0.27
0.46
37
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.3 Technical Data AKMH3
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Symbol
[Unit]
M0 [Nm]
I0rms [A]
UN [VAC]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
I0max [A]
M0max [Nm]
KTrms [Nm/A]
KErms [mVmin]
31C
31E
31H
32C
1.00
1.29
1.04
2.76
1.08
5.59
1.72
1.30
AKMH
32E 32H
33C
33E
33H
1.77 1.82 2.25 2.32 2.38
2.56 4.92 1.27 2.20 4.78
480
2500 6000 8000 1500 3500 7000 1000 2000 5500
0.95 0.86 0.76 1.66 1.57 1.13 2.22 2.20 1.64
0.25 0.54 0.64 0.26 0.57 0.83 0.23 0.46 0.94
6000 8000 8000 3000 7000 8000 2000 4500 8000
0.82 0.74 0.76 1.57 1.10 0.95 2.14 1.82 0.88
0.51 0.62 0.64 0.49 0.81 0.80 0.45 0.86 0.74
6000 8000 8000 3500 8000 8000 2500 5000 8000
0.82 0.74 0.76 1.52 0.92 0.95 2.09 1.72 0.88
0.51 0.62 0.64 0.56 0.77 0.80 0.55 0.90 0.74
6.90 15.0 29.3
7.2 14.1 27.5
7.4 12.9 28.1
4.41 4.52 4.59 8.10 8.24 8.39 11.5 11.7 11.9
0.85 0.41 0.21
1.4 0.73 0.39 1.86 1.10 0.52
54.5 26.1 13.7 89.8 47.1 24.8 120 70.6 33.4
Winding resistance Ph-Ph
21.4 4.76 1.31 23.8 6.32 1.71
R25 [Ω]
Winding inductance Ph-Ph L [mH]
37.5
8.6
2.4 46.5 12.8 3.53
Mechanical data
Rotor moment of inertia
J [kgcm²]
0.33
0.59
Pole number
8
8
Static friction torque
MR [Nm]
0.093
0.099
Thermal time constant
tTH [min]
24
32
Weight flange mounting** G [kg]
4.1
5
Weight face mounting**
G [kg]
4.5
5.4
Radial load permitted
FR [N]
max. 200
Axial load permitted
FA [N]
max. 600
Derating depending on model options for M0 and Iorms(data evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
Built-in encoder
%
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Minimum cross section
mm²
1
1
1
1
1
1
Fixed cable cross section
mm²
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5
26.6
9.03
1.98
53.6
18.5
4.1
0.85
8
0.105
40
5.9
6.4
i.p.
i.p.
1
2.5
1
2.5
1
2.5
* Rated data with reference flange Aluminium 254mm * 254mm * 6.35mm
** Cable weight adder (0.32 kg/m)
Brake data
Holding torque @ 120°C
Operating voltage
Electrical power @ 20°C
Moment of inertia
38
Kollmorgen | July 2016
MBR [Nm]
UBR [VDC]
PBR [W]
JBR [kgcm²]
2.5
24 ± 10 %
10.1 ± 7 %
0.014
Release delay time
Engage delay time
Brake weight adder
Typical backlash
tBRH [ms]
tBRL [ms]
GBR [kg]
[ °mech.]
50
20
0.35
0.46
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.4 Technical Data AKMH4
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Symbol
[Unit]
41C
41E
41H
AKMH
42C 42E
42H
42J
M0 [Nm]
1.85 1.92 1.96 3.22 3.28 3.40 3.42
I0rms [A]
1.39 2.71 5.32 1.35 2.63 5.76 8.06
UN [VAC]
480
nn [rpm]
1200 3000 6000 — 1800 4500 6000
Mn [Nm]
1.78 1.74 1.47 — 2.99 2.63 2.23
Pn [kW]
0.22 0.55 0.92 — 0.56 1.24 1.40
nn [rpm]
3000 6000 6000 1500 3500 6000 6000
Mn [Nm]
1.68 1.44 1.47 2.98 2.72 2.21 2.23
Pn [kW]
0.53 0.90 0.92 0.47 1.00 1.39 1.40
nn [rpm]
3500 6000 6000 2000 4000 6000 6000
Mn [Nm]
1.65 1.44 1.47 2.91 2.61 2.21 2.23
Pn [kW]
0.60 0.90 0.92 0.61 1.10 1.39 1.40
I0max [A]
7.3 14.3 28.0 7.00 13.7 30.0 42.0
M0max [Nm]
6.82 6.95 7.00 12.6 12.8 13.1 13.1
KTrms [Nm/A]
1.34 0.71 0.37 2.4 1.26 0.59 0.43
KErms [mVmin] 86.3 45.6 23.7 154 80.9 38.3 27.5
Winding resistance
21.3 6.04 1.58 27.5 7.80 1.67 0.82
R25 [Ω]
Winding inductance
L [mH]
66.1 18.4 5.0 97.4 26.8 6.0
3.1
Mechanical data
Rotor moment inertia J [kgcm²]
0.81
1.45
Pole number
10
10
Static friction torque
MR [Nm]
0.214
0.23
Thermal time constant tTH [min]
40
51
Weight flange mount** G [kg]
6.1
7.4
Weight face mount** G [kg]
6.9
8.2
Radial load permitted FR [N]
max. 450
Axial load permitted
FA [N]
max. 1400
Derating depending on model options for M0 and Iorms(data evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
Built-in encoder
%
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Min. cross section
mm²
1
1
1
1
1
1
1
Fixed cross section
mm²
2.5
2.5
2.5
2.5
2.5 2.5
2.5
* Rated data with reference flange Aluminium 254mm * 254mm * 6.35mm
** Cable weight adder (2.5 mm² cable: 0.32 kg/m, 4 mm² cable: 0.41 kg/m)
Kollmorgen | July 2016
39
ERD Safety Guide | 3 Appendix
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
AKMH
43L 44E
Symbol
[Unit]
43E
M0 [Nm]
I0rms [A]
UN [VAC]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
I0max [A]
M0max [Nm]
KTrms [Nm/A]
KErms [mVmin]
4.56 4.68 4.59 5.64
2.68 5.24 10.9 2.79
480
1500 3000 6000 1200
4.15 3.77 2.39 5.13
0.65 1.18 1.50 0.64
2500 6000 6000 2000
3.83 2.44 2.39 4.76
1.00 1.53 1.50 1.00
3000 6000 6000 2500
3.68 2.44 2.39 4.52
1.16 1.53 1.50 1.18
13.7 27.2 55.8 14.5
18.3 18.7 18.4 23.5
1.72 0.89 0.42 2.04
111 57.4 27.5 132
43H
44H
44K
5.77 5.76
5.49 9.90
2500
4.59
1.20
5000
3.31
1.64
6000
2.58
1.62
28.1
23.5
1.06
68.0
5000
3.1
1.62
6000
2.55
1.60
6000
2.55
1.60
50.5
23.5
0.59
37.8
Winding resistance
8.63 2.12 0.57 8.66 2.25 0.70
R25 [Ω]
Winding inductance
L [mH]
32.6 8.8
2.0 33.9 9.1
2.8
Mechanical data
Rotor moment inertia J [kgcm²]
2.09
2.73
Pole number
10
10
Static friction torque
MR [Nm]
0.238
0.25
Thermal time constant tTH [min]
63
74
Weight flange mount** G [kg]
8.8
10.2
Weight face mount** G [kg]
9.6
11.0
Radial load permitted FR [N]
max. 450
Axial load permitted
FA [N]
max. 1400
Derating depending on model options for M0 and Iorms(data evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
Built-in Hiperface DSL %
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Min. cross section
mm²
1
1
1.5
1
1
1
Fixed cross section
mm²
2.5
2.5
4
2.5
2.5
2.5
* Rated data with reference flange Aluminium 254mm * 254mm * 6.35mm
** Cable weight adder (2.5 mm² cable: 0.32 kg/m, 4 mm² cable: 0.41 kg/m)
Brake data
Holding torque @ 120°C
Operating voltage
Electrical power @ 20°C
Moment of inertia
40
Kollmorgen | July 2016
MBR [Nm]
UBR [VDC]
PBR [W]
JBR [kgcm²]
5.3
24 ± 10 %
12.8 ± 7 %
0.09
Release delay time
Engage delay time
Brake weight adder
Typical backlash
tBRH [ms]
tBRL [ms]
GBR [kg]
[ °mech.]
75
30
0.63
0.37
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.5 Technical Data AKMH5
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Symbol
[Unit]
M0 [Nm]
I0rms [A]
UN [VAC]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
nn [rpm]
Mn [Nm]
Pn [kW]
I0max [A]
M0max [Nm]
KTrms [Nm/A]
KErms [mVmin]
51E
51H
51L
3.47
2.38
3.39
5.02
3.47
10.0
1200
3.28
0.41
2500
2.98
0.78
3000
2.82
0.89
13.8
15.0
1.72
110
3000
2.75
0.86
5500
1.41
0.81
5500
1.41
0.81
30.0
15.0
0.8
51.3
5500
1.45
0.84
5500
1.45
0.84
5500
1.45
0.84
59.5
15.2
0.41
26.6
AKMH
52E 52H
6.15
2.43
480
—
—
—
1500
5.39
0.85
2000
5.08
1.06
15.0
28.9
2.79
179
52L
52M
6.29 6.45 6.39
4.81 9.5 10.7
1800
5.32
1.00
3500
3.44
1.26
4000
2.44
1.02
29.5
29.1
1.44
92.7
3500
3.53
1.29
4500
1.19
0.56
4500
1.19
0.56
58.0
29.5
0.75
48.3
4500
1.18
0.56
4500
1.18
0.56
4500
1.18
0.56
65.5
29.4
0.66
42.4
Winding resistance
9.00 2.00 0.58 8.98 2.37 0.63 0.51
R25 [Ω]
Winding inductance
L [mH]
36.6 7.9
2.1 44.7 11.9 3.24 2.50
Mechanical data
Rotor moment inertia J [kgcm²]
3.42
6.22
Pole number
10
10
Static friction torque
MR [Nm]
0.622
0.640
Thermal time constant tTH [min]
46
58
Weight flange mount** G [kg]
8.9
11.1
Weight face mount** G [kg]
10.4
13.6
Radial load permitted FR [N]
max. 635
Axial load permitted
FA [N]
max. 1740
Derating depending on model options for M0 and Iorms(data evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
Built-in encoder
%
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Min. cross section
mm²
1
1
1
1
1
1
1.5
Fixed cross section
mm²
2.5
2.5
4
2.5
2.5
4
4
* Rated data with reference flange Aluminium 305mm * 305mm * 12.7mm
** cable weight adder (2.5 mm² cable: 0.32 kg/m, 4 mm² cable: 0.41 kg/m)
Kollmorgen | July 2016
41
ERD Safety Guide | 3 Appendix
Data
Electrical data
Standstill torque*
Standstill current
max. Mains voltage
Rated speed
Un
=
Rated torque*
320VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
560VDC Rated power
Rated speed
Un
=
Rated torque*
640VDC Rated power
Peak current
Peak torque
Torque constant
Voltage constant
Symbol
[Unit]
53H
53L
AKMH
53P 54H
54L
54P
M0 [Nm]
8.60 8.68 8.49 10.5 10.4 10.6
I0rms [A]
5.29 9.43 15.2 4.12 9.29 14.5
UN [VAC]
480
nn [rpm]
— 3000 3500 1000 2500 3000
Mn [Nm]
— 4.09 2.09 9.31 5.13 2.52
Pn [kW]
— 1.28 0.77 3.00 1.34 0.79
nn [rpm]
3000 3500 3500 1800 3000 3000
Mn [Nm]
4.06 2.14 2.09 7.62 2.47 2.52
Pn [kW]
1.28 0.78 0.77 1.44 0.78 0.79
nn [rpm]
3500 3500 3500 2000 3000 3000
Mn [Nm]
2.12 2.14 2.09 7.09 2.47 2.52
Pn [kW]
0.78 0.78 0.77 1.48 0.78 0.79
I0max [A]
33.0 59.0 95.5 27.5 62.5 98.0
M0max [Nm]
41.8 42.0 41.7 53.3 53.3 55.1
KTrms [Nm/A]
1.75 0.99 0.60 2.57 1.13 0.74
KErms [mVmin] 112 63.9 38.4 166 72.9 47.3
Winding resistance
2.12 0.71 0.30 3.22 0.67 0.32
R25 [Ω]
Winding inductance
L [mH]
11.4 3.64 1.30 18.3 3.5
1.5
Mechanical data
Rotor moment inertia J [kgcm²]
9.12
11.92
Pole number
10
10
Static friction torque
MR [Nm]
0.658
0.677
Thermal time constant tTH [min]
69
80
Weight flange mount** G [kg]
13.4
15.7
Weight face mount** G [kg]
14.9
17.2
Radial load permitted FR [N]
max. 635
Axial load permitted
FA [N]
max. 1740
Derating depending on model options for M0 and Iorms(data evaluation in process)
Built-in brake
%
i.p.
i.p.
Built-in Hiperface DSL %
i.p.
i.p.
Power cable acc. EN60204-1:2006 Table 6, Column B2
Min. cross section
mm²
1
1
2.5
1
1.5
2.5
Fixed cross section
mm²
2.5
4
4
2.5
4
4
* Rated data with reference flange Aluminium 305mm * 305mm * 12.7mm
** cable weight adder (2.5 mm² cable: 0.32 kg/m, 4 mm² cable: 0.41 kg/m)
Brake data
Holding torque @ 120°C
Operating voltage
Electrical power @ 20°C
Moment of inertia
42
Kollmorgen | July 2016
MBR [Nm]
UBR [VDC]
PBR [W]
JBR [kgcm²]
14.5
24 ± 10 %
19.5 ± 7 %
0.214
Release delay time
Engage delay time
Brake weight adder
Typical backlash
tBRH [ms]
tBRL [ms]
GBR [kg]
[ °mech.]
115
30
1.1
0.31
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.6 Technical Data ERD
Data
Max. stroke
Lead
Lead accuracy
Backlash
Max. thrust1
Unit
mm
mm/rev
mm/300mm
mm
N
2
Dyn. load rating
N
Max. speed
mm/s
Max. motorspeed
rpm
Inertia LMI
kgm²x10-6
Inertia RP1
kgm²x10-6
Weight LMI
kg
Weight RP1
kg
Weight adder per
kg
25mm stroke
ERD15BNM05
ERD15BNM10
ERD20BNM05
5
0.87
0.13
890
2002
1000
12000
5.21
64.61
0.76
3.53
10
0.87
0.13
890
1779
1000
6000
5.21
64.61
0.76
3.53
5
0.87
0.13
2224
4003
250
3000
18.38
120.04
3.45
4.3
0.072
0.072
0.147
ERD20- ERD25- ERD25BNM10 BNM05 BNM10
150 to 600 (steps 10)
10
5
10
0.87
0.051
0.051
0.13
0.10
0.10
2224
8896
7784
4003
15089
14987
500
300
600
3000
3600
3600
18.38
25.05
25.05
120.04
226.79
226.79
3.45
14.2
14.4
4.3
24.2
24.4
0.147
0.39
0.39
ERD30BNM05
ERD30BNM10
5
0.051
0.10
13345
29840
200
2400
32.91
626.38
15.5
25.5
10
0.051
0.10
13122
33227
400
2400
32.91
626.38
16.1
26.1
0.65
0.65
1) The maximum thrust is correct as the maximum the actuator should be subjected to at any time.
2) The Dynamic Load Rating (DLR) is used to calculate the expected life of the ball screw.
3.1.6.1 Stroke/Speed diagram
Kollmorgen | July 2016
43
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.1.6.2 Stroke/Thrust diagram
3.1.6.3 Thrust/Lifetime diagram
44
Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.2 Dimension drawings
All drawings are drawings in principle (not scaled).
3.2.1 Dimensions ERD15 and ERD20 with mounted AKMH
Kollmorgen | July 2016
45
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.2.2 Dimensions ERD25 and ERD30 with mounted AKMH
46
Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.2.3 Foot Mount (FM2)
3.2.4 Front Flange Mount (FFG)
Kollmorgen | July 2016
47
ERD Safety Guide | 3 Appendix
3.2.5 Trunnion Mount (TRR)
3.2.6 Rear Clevis (PCD)
48
Kollmorgen | July 2016
ERD Safety Guide | 4 Record of document revisions
4 Record of document revisions
Revision Remarks
11 / 2014 First edition
12 / 2015 CE mark removed, AKMH part number scheme simplified, back cover page updated, dynamic load
data ERD25/30 updated
07 / 2016 Inertia ERD25/30 updated,
Kollmorgen | July 2016
49
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