ERD - Schunk

Superior Clamping and Gripping
Documentation
Superior Clamping and Gripping
Superior Clamping and Gripping
Ein Team. Eine Familie.
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Bei Spanntechnik und Greifsystemen
ist SCHUNK weltweit die Nr. 1 – vom
kleinsten Parallelgreifer bis zum größten
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Heinz-Dieter Schunk
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Henrik A. Schunk
Kristina I. Schunk
Original Betriebsanleitung / Translation of the original manual
Elektrische Miniatur-Schwenkeinheit
ERD
Montage- und Betriebsanleitung
Electric Miniature Rotary Actuator
ERD
Assembly and Operating Manual
Translation of the original operating manual
Superior Clamping and Gripping
Original Betriebsanleitung / Translation of the original manual
Inhaltsverzeichnis
deutsch ................................................................................
3
english..................................................................................
42
Superior Clamping and Gripping
Original Betriebsanleitung
Elektrische Miniatur-Schwenkeinheit
ERD
Montage- und Betriebsanleitung
Superior Clamping and Gripping
Impressum
Impressum
Urheberrecht:
Diese Anleitung bleibt urheberrechtlich Eigentum der SCHUNK GmbH & Co. KG. Sie wird
nur unseren Kunden und den Betreibern unserer Produkte mitgeliefert und ist Bestandteil
des Produktes. Ohne unsere ausdrückliche Genehmigung dürfen diese Unterlagen weder
vervielfältigt noch dritten Personen, insbesondere Wettbewerbsfirmen,
zugänglich gemacht werden.
Technische Änderungen:
Änderungen im Sinne technischer Verbesserungen sind uns vorbehalten.
Dokumentennummer: GAS 315325
Auflage: 01.01 |19.05.2015|de
© SCHUNK GmbH & Co. KG
Alle Rechte vorbehalten
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Ihre SCHUNK Electronic Solutions GmbH
Am Tannwald 17
D-78112 St. Georgen
Tel. +49-7725-9166-0
Fax +49-7725-9166-5055
[email protected]
www.schunk.com
4
01.01|ERD |de
Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1
Zu dieser Anleitung .................................................................................................. 7
1.1 Warnhinweise ........................................................................................................... 7
1.1.1 Signalworte ................................................................................................... 7
1.1.2 Symbole ......................................................................................................... 7
1.2 Mitgeltende Unterlagen ........................................................................................... 8
2
Grundlegende Sicherheitshinweise ........................................................................... 9
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung ......................................................................... 9
2.1.1 Vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendung ..................................... 9
2.2 Umgebungs- und Einsatzbedingungen..................................................................... 9
2.3 Produktsicherheit ................................................................................................... 11
2.3.1 Schutzeinrichtungen ................................................................................... 11
2.3.2 Bauliche Veränderungen, An- oder Umbauten .......................................... 11
2.4 Personalqualifikation .............................................................................................. 11
2.5 Verwendung von persönlichen Schutzausrüstungen............................................. 12
2.6 Hinweise auf besondere Gefahren......................................................................... 12
3
Gewährleistung ....................................................................................................... 14
4
Lieferumfang ........................................................................................................... 15
4.1 Baugrößen .............................................................................................................. 15
4.2 Typenbezeichnung.................................................................................................. 16
5
Zubehör .................................................................................................................. 16
6
Technische Daten .................................................................................................... 17
6.1 Information zum Motorgeber Hiperface in optionaler SIL 2-Ausführung ............. 18
6.1.1 Sicherheitstechnik ....................................................................................... 18
6.1.2 Sicherheitsgerichtete Kennwerte des Motorgebers................................... 19
7
Transport und Lagerung .......................................................................................... 20
7.1 Transport ................................................................................................................ 20
7.2 Lagerung ................................................................................................................. 20
8
Montage ................................................................................................................. 21
8.1 Übersicht ................................................................................................................ 21
8.2 Mechanischer Anschluss ........................................................................................ 22
8.3 Luftanschlüsse ........................................................................................................ 24
8.4 Elektrischer Anschluss ............................................................................................ 25
8.5 Luftanschluss Sperrluft ........................................................................................... 29
9
Fehlerbehebung ...................................................................................................... 30
9.1 Modul bewegt sich nicht? ...................................................................................... 30
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5
Inhaltsverzeichnis
9.2
9.3
9.4
9.5
Modul erreicht die Zykluszeiten nicht .................................................................... 30
Modul wird zu warm? ............................................................................................ 30
Pneumatische Signale werden nicht übertragen? ................................................. 30
Elektrische Signale werden nicht übertragen? ...................................................... 31
10 Wartung und Pflege................................................................................................. 32
10.1 Reinigung ................................................................................................................ 32
10.2 Kontrollarbeiten ..................................................................................................... 32
10.3 Hinweise zur elektrischen und pneumatischen Drehdurchführung ...................... 32
10.4 Version IP 54 ........................................................................................................... 32
10.4.1 Wartungsintervall........................................................................................ 32
10.4.2 Auswechseln der Dichtung.......................................................................... 33
11 Ersatzteile ............................................................................................................... 35
11.1 Schilder am ERD...................................................................................................... 35
11.2 Hinweis zur Bestellung von Ersatzteilen ................................................................ 35
11.3 Dichtsatz Version IP 54 ........................................................................................... 35
11.4 Verschleißteile ........................................................................................................ 36
12 Einbauerklärung ...................................................................................................... 37
12.1 Anlage zur Einbauerklärung ................................................................................... 38
6
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Zu dieser Anleitung
1 Zu dieser Anleitung
Diese Anleitung ist integraler Bestandteil des Produktes und enthält wichtige Informationen zur sicheren und sachgerechten Montage, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung sowie zur einfachen Störungsbeseitigung.
Vor Benutzung des Produktes diese Anleitung lesen und beachten,
besonders das Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise".
1.1 Warnhinweise
Zur Verdeutlichung von Gefahren werden in den Warnhinweisen
folgende Signalworte und Symbole verwendet.
1.1.1 Signalworte
GEFAHR
Gefahren für Personen.
Nichtbeachtung führt sicher zu irreversiblen Verletzungen bis hin
zum Tod.
WARNUNG
Gefahren für Personen.
Nichtbeachtung kann zu irreversiblen Verletzungen bis hin zum Tod
führen.
VORSICHT
Gefahren für Personen.
Nichtbeachtung kann zu leichten Verletzungen führen.
ACHTUNG
Informationen zur Vermeidung von Sachschäden
1.1.2 Symbole
Warnung vor Gefahrenstelle
Warnung vor heißen Oberflächen
Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung
Warnung vor Gefahren durch magnetische Felder
Allgemeines Gebotszeichen zur Vermeidung von Sachschäden
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Zu dieser Anleitung
1.2 Mitgeltende Unterlagen
• Allgemeine Geschäftsbedingungen
• Inbetriebnahmeanleitung ERD
• Technische Daten der Miniatur-Schwenkeinheiten ERD
04/08/12 gemäß Motordatenblatt und Programmübersicht
• Dokumentation zum eingesetzten Antriebsregler
• Montagevorschrift für die Anlage in der die MiniaturSchwenkeinheiten zum Einsatz kommen soll
• Option Motorgeber Hiperface in optionaler SIL 2-Ausführung:
Impementierungshandbuch der ERD xx-xx-x-x-S Serie in Verbindung mit Umrichtern für sichere elektrische ServoAntriebssysteme
• Dokumentation Motorfeedback-System
• MRL 2006/42/EG
• Arbeitsmittelbenutzungsrichtlinie 89/655/EWG
• Unfallverhütungsvoschriften und Sicherheitsregeln
• sonstige relevante Sicherheitsvorschriften
8
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Grundlegende Sicherheitshinweise
2 Grundlegende Sicherheitshinweise
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Modul dient ausschließlich dazu, rotative Bewegungen oder
Kräfte, mit einem direkt angetriebenen Antriebsmodul zu übertragen.
Die integrierte Drehdurchführung dient ausschließlich zur Übertragung von pneumatischer und elektrischer Energie.
Das Modul ist zum Einbau in eine Maschine bestimmt. Die Anforderungen der zutreffenden Richtlinien müssen beachtet und eingehalten werden.
Das Modul darf ausschließlich im Rahmen seiner definierten Einsatzparameter verwendet werden ( 6, Seite 17).
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehören auch die Beachtung der Technischen Daten und der Montage- und Betriebshinweise in dieser Anleitung sowie die Einhaltung der Wartungsintervalle.
2.1.1 Vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendung
• Verwendung als Personen- oder Tiertransport
• Motor ist nicht zum direkten Betrieb am Netz geeignet
• Nicht geeignet für Betrieb unter Wasser
2.2 Umgebungs- und Einsatzbedingungen
Das Modul nur im Rahmen seiner definierten Einsatzparameter
verwenden (Technische Daten und Katalog).
Sicherstellen, dass das Modul, dessen Befestigung und die angeflanschten Teile entsprechend dem Anwendungsfall ausreichend
dimensioniert sind.
Sicherstellen, dass die Umgebung sauber ist und die Umgebungstemperatur den Angaben gemäß Katalog entspricht. Wartungsund Schmierintervalle beachten.
Sicherstellen, dass die Umgebung frei von Spritzwasser und Dämpfen sowie von Abriebs- oder Prozessstäuben ist. Ausgenommen
hiervon ist die Option IP54, die für Umgebungsbedingungen gemäß IP 54 geeignet ist.
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Grundlegende Sicherheitshinweise
Sicherstellen, dass der gewünschte Bewegungs- oder Kraftzyklus,
innerhalb der Spezifikation des Moduls liegt.
Das Modul muss mit einem Antriebsregelgerät betrieben werden.
Es wird empfohlen die von SCHUNK angebotenen Regelgeräte einzusetzen. Bitte Rücksprache mit SCHUNK halten, wenn Regelgeräte
anderer Hersteller verwendet werden sollen.
Das Modul vor starker Sonnen- und Wärmeeinstrahlung schützen.
Das Modul vor Verschmutzung durch Späne und Staub, aggressiven Medien, Vibrationen, Schock und Feuchtigkeit schützen.
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Grundlegende Sicherheitshinweise
2.3 Produktsicherheit
Gefahren können vom Modul ausgehen, wenn z.B.:
• das Modul nicht bestimmungsgemäß verwendet wird.
• das Modul unsachgemäß montiert oder gewartet wird.
• die Sicherheits-, Montagehinweise und die mitgeltenden Unterlagen nicht beachtet werden.
Jede Arbeitsweise unterlassen, welche die Funktion und Betriebssicherheit des Moduls beeinträchtigen.
Schutzausrüstung tragen.
HINWEIS
Nähere Informationen befinden sich in den entsprechenden Kapiteln.
2.3.1 Schutzeinrichtungen
Schutzeinrichtungen gemäß EG-Maschinenrichtlinie vorsehen.
2.3.2 Bauliche Veränderungen, An- oder Umbauten
Zusätzliche Bohrungen, Gewinde oder Anbauten, die nicht als Zubehör von SCHUNK angeboten werden, können die Sicherheit beeinträchtigen und dürfen nur mit Genehmigung von SCHUNK
durchgeführt werden.
2.4 Personalqualifikation
Die Integration, Montage, Erstinbetriebnahme, Wartung und Instandsetzung des Moduls darf nur von Fachpersonal durchgeführt
werden. Jede Person, die vom Betreiber mit Arbeiten am Modul
beauftragt ist, muss die komplette Montage- und Betriebsanleitung, insbesondere das Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise" ( 2, Seite 9), gelesen und verstanden haben. Dies gilt insbesondere für nur gelegentlich eingesetztes Personal, z.B. Wartungspersonal.
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Grundlegende Sicherheitshinweise
2.5 Verwendung von persönlichen Schutzausrüstungen
Bei Verwendung dieses Produkts die einschlägigen Arbeitsschutzbestimmungen beachten und die erforderlichen persönlichen
Schutzausrüstungen (PSA) verwenden!
• Verwendung von Schutzhandschuhen, Sicherheitsschuhen und
Schutzbrillen.
• Einhaltung von Sicherheitsabständen.
• Minimale Sicherheitsanforderungen für die Verwendung von
Ausrüstungen.
2.6 Hinweise auf besondere Gefahren
Generell gilt:
• Vor Montage-, Umbau-, Wartungs- und Einstellarbeiten die
Energiezuführungen entfernen.
• Sicherstellen, dass im System keine Restenergie mehr vorhanden ist.
• Keine Teile von Hand bewegen, wenn die Energieversorgung
angeschlossen ist.
• Nicht in die offene Mechanik und den Bewegungsbereich der
Einheit greifen.
• Wartung, Um- oder Anbauten außerhalb der Gefahrenzone
durchführen.
• Modul bei allen Arbeiten gegen versehentliches Betätigen sichern.
• Bei der Wartung und bei der Demontage besonders vorsichtig
vorgehen.
• Die Demontage darf nur von Fachpersonal durchgeführt werden.
• Bei Ausfall der Energieversorgung kann es zu unkontrollierten
Bewegungen kommen.
• Mit fehlerhaften Antriebsbewegungen rechnen, insbesondere
wenn eingebaute Überwachungen noch nicht wirksam sind.
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Grundlegende Sicherheitshinweise
WARNUNG
Verletzungsgefahr durch herabfallende und herausschleudernde
Gegenstände
• Der Gefahrenbereich muss im Betrieb von einer Schutzumzäunung umgeben sein.
WARNUNG
Verletzungsgefahr durch heiße Oberflächen. Das Modul kann im
Betrieb sehr heiß werden.
Verbrennungen an Händen beim berühren des Gehäuses sind
möglich.
• Warten bis die Oberfläche des Moduls und dessen Anbauteile
sich abgekühlt haben.
GEFAHR
Verletzungsgefahr durch magnetische Felder
Durch die integrierten Hochleistungsdauermagnete können Gefährdungen für Personen mit aktiven oder passiven Implantaten
entstehen!
• Personen mit Herzschrittmachern, aktiven oder passiven Implantaten dürfen sich nicht im Bereich des Magnetfeldes aufhalten.
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Gewährleistung
3 Gewährleistung
Die Gewährleistung beträgt 24 Monate ab Lieferdatum Werk bei
bestimmungsgemäßem Gebrauch unter folgenden Bedingungen:
• Bestimmungsgemäße Verwendung im 1-Schicht-Betrieb
• Beachtung der vorgeschriebenen Wartungs- und Schmierintervalle
• Beachtung der Umgebungs- und Einsatzbedingungen
Werkstück berührende Teile und Verschleißteile sind nicht Bestandteil der Gewährleistung.
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Zubehör
4 Lieferumfang
Der Lieferumfang beinhaltet:
• Elektrische Miniatur-Schwenkeinheit ERD in der bestellten Variante.
• Beipack
4.1 Baugrößen
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Zubehör
4.2 Typenbezeichnung
5 Zubehör
Für das Modul wird folgendes Zubehör benötigt, welches separat
zu bestellen ist:
• Antriebsregler
• Kabelsatz
• Kabel für Drehdurchführung
Für Informationen, welche Zubehör-Artikel mit der entsprechenden Produktvariante verwendet werden können ☞ Katalog.
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Technische Daten
6 Technische Daten
Baugröße
ERD 04 ERD 08 ERD 12
Nenndrehmoment [Nm] * / **
0.4
0.8
1.2
Spitzendrehmoment [Nm]
1.2
2.4
3.6
Max. Drehzahl [min ]
600
600
600
Eigenmasse [kg]
1.2
1.55
1.9
Empfohlenes Werkstückgewicht [kg] ≤ 1
≤2
≤3
Trägheitsmoment Rotor [kg mm2]
80
95
110
Max. Zusatzträgheitsmoment [kg
mm2]
800
950
1100
Umgebungstemperatur [°C]
min. / max.
10 / 40 10 / 40 10 / 40
Wiederholgenauigkeit [°]
0.01
0.01
0.01
Geräusch-Emission [dB(A)]
≤ 70
≤ 70
≤ 70
Schutzart IP (optional)
40 (54) 40 (54) 40 (54)
Sensorsystem
Absolutwertgeber mit
Hiperface Schnittstelle
Zu erwartende Lebensdauer [Jahre]
10
-1
10
10
Pneumatische Drehdurchführung
Anzahl Leitungen
2
Druckbereich [bar]
-1 bis 8
Druckmittel
Druckluft, Druckluftqualität nach ISO 8573-1:7 4
4
Elektrische Drehdurchführung
Anzahl Leitungen
4
Max. Spannung [V]
60
Max. Strom [A]
1
* Bei Aufstellhöhen ab 1000 m über NN reduzieren sich die Leistungsdaten
** Abhängig von der Einbausituation (Wärmeableitung) und bei
20°C Umgebungstemperatur.
Weitere technische Daten enthält das Katalogdatenblatt. Es gilt
jeweils die letzte Fassung.
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17
Technische Daten
6.1 Information zum Motorgeber Hiperface in optionaler SIL 2Ausführung
HINWEIS
Dieses Kapitel dient nur der Information.
Ausführliche Informationen enthält Implementierungshandbuch
der ERD xx-xx-x-x-2 Serie in Verbindung mit Umrichtern für sichere
elektrische Servo-Antriebssysteme.
6.1.1 Sicherheitstechnik
Die Schwenkeinheit ERD ist optional mit einem zertifizierten Gebersystem erhältlich, um in Verbindung mit Servoreglern sichere
elektrische Servo-Antriebssysteme zu realisieren.
Die Schwenkeinheit ERD ist nur Teil einer Funktionskette für
sicherheitsrelevante Aufgaben, es ist alleinige Aufgabe des Gesamtsystems den Sicherheitslevel (Safety Integrity Level; SIL bzw.
Performance Level; PL) entsprechend der Risikobewertung zu realisieren.
HINWEIS
Das sichere Motorfeedback-System unterstützt keine sicherheitsgerichteten Betriebsarten, die im Zusammenhang mit absoluter
Lage oder absoluter Position stehen.
Datenkanal
Aufgabe
Übertragungsgeschwindigkeit
Prozeßdatenkanal
Ausgabe von analogen Sinus-/Cosinus-Zyklen Echtzeit
zur richtungsorientierten Positionsauswertung
durch Interpolation und Zähler.
Parameterkanal
RS485-Schnittstelle zur Abfrage und Übermitt- Mehrere
lung von absoluten Positionsdaten und ande- Millisekunden
ren Daten durch das Auswertesystem.
Die Übermittlung der Gebersignale zum Servoregler erfolgt über
die Hiperface-Schnittstelle.
Diese Schnittstelle hat zwei Datenkanäle:
Aufgrund der relativ hohen Übertragungszeit des Parameterkanals
ist anzunehmen, dass die auf diesen Daten resultierende Fehlererkennungszeit höher ist als die tolerierbare Reaktionszeit. Deshalb
wurde für die normenorientierte, sicherheitsgerichtete Betrach-
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01.01|ERD |de
Technische Daten
tung des Systems ausschließlich der Prozeßdatenkanal herangezogen.
Die zusätzliche Nutzung des Parameterkanals ist jedoch in bestimmten Fällen zur Prüfung nominaler Umgebungsbedingungen
(Gebertemperatur) erforderlich. Empfohlen wird die Nutzung des
Parameterkanals im Bezug auf Fehlerfrüherkennung und flexibles
Fehlermanagement.
Die Sinus- / Kosinussignale, die über das Analoginterface der ERD
übertragen werden, erfüllen die Anforderungen der Standards:
• EN 954-1:1996
• ISO 13849-1:2001
• EN 62061:2005
• IEC 61508:2000
• Für Kategorie 3 und Pl d sowie SIL-CL 2/SIL 2.
6.1.2 Sicherheitsgerichtete Kennwerte des Motorgebers
Kennwerte nach
DIN EN 62061 / IEC 61508
Kennwerte nach
DIN EN ISO 13849
Struktur
Entspricht Kategorie 3 gemäß EN 954-1
Klassifizierung
Einsatz in sicherheitsgerichte- Einsatz in sicherheitsgerichteten Funktionsketten gem. SIL 2 ten Funktionsketten gem. PL d
Anteil des Gebersystems 1,3% von SIL2
am verfügbaren
bzw. PFH = 1,3*10-8 [1/h]
PFH-Wertebereich *
1,3% von PL d
bzw. PFH = 1,3*10-8 [1/h]
Anteil des Gebersystems 11,5% von SIL2
am verfügbaren
bzw. PFD = 0,1*10-2
PFD-Wertebereich *
-
Mission Time *
20 Jahre
20 Jahre
Proof Test Interval
Nicht erforderlich
-
MTTFd
-
100 Jahre
DCavg
-
90 %
Sicherer Fehleranteil
(SFF)
95 %
-
* Die angegebenen Werte beziehen sich auf einen Diagnosedeckungsgrad von 90%, die durch die externe Steuerung erreicht
werden müssen.
01.01|ERD |de
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Transport und Lagerung
7 Transport und Lagerung
7.1 Transport
Das Produkt ist ein Präzisionsgerät.
Die Verpackung muss das Produkt vor allen äußeren Einflüssen
(wie z.B. mechanische Stöße und Feuchtigkeit) schützen.
7.2 Lagerung
Die Lagerung muss in sauberer, trockener Umgebung erfolgen.
Umgebungstemperatur: 10 – 40°C.
Betauung ist nicht zulässig!
20
01.01|ERD |de
Montage
8 Montage
8.1 Übersicht
Je nach bestellter Ausführung entfallen einige Positionen.
1
Anflanschfläche Stirnseite mit Zentrierringen
2
Integrierter absoluter Drehgeber
3
Elektrischer Anschluss Drehgeber
4
Motorstecker (drehbar)
5
Eingang pneumatische Drehdurchfüh- 6
rung
Optional Eingang elektrische Drehdurchführung
7
Drehteller mit Zentrierung zur Befes- 8
tigung von Greifern oder kundenspezifischen Teilen
Ausgang pneumatische Drehdurchführung
9
Optional Ausgang elektrische Drehdurchführung
10
beidseitige Anflanschfläche mit Zentrierringen
(Vorder- und Rückseite)
11
PE Schutzleiter
12
Anschluß Sperrluft
13
Optionaler Dichtungssatz IP 54
01.01|ERD |de
21
Montage
8.2 Mechanischer Anschluss
Ebenheit der An- Die Werte beziehen sich auf die gesamte Anschraubfläche.
schraubfläche prüfen
Anforderungen an die Ebenheit der Anschraubfläche (Maße in mm)
Kantenlängen
Zulässige Unebenheit
< 100
< 0.02
> 100
< 0.05
Montieren Die Einheit kann an 3 Anflanschflächen befestigt werden.
Der Drehteller bietet eine Anschraubfläche für die vorgesehenen
Anbauteile (z.B. Greifer)
Das Modul lässt sich von vorne, von hinten oder seitlich montieren.
22
01.01|ERD |de
1
Montageschrauben M5 DIN 912
(Anzugsdrehmoment: 5,9 Nm)
2
Zentrierhülse Ø 8 (Schunk ID-Nr. 0331300)
3
Zylinderstift Ø 5 m6
Montage
HINWEIS
• Gewindelänge beachten
• Gewindeeinschraubtiefe Drehteller max. 8 mm
• Gewindeeinschraubtiefe Anflanschfläche Stirnseite max. 12
mm
• Gewindeeinschraubtiefe 2 x Anflanschfläche max. 5 mm
Einbauzeichnung Zentriehülsen Beispiel: Anflanschfläche Stirnseite
1 kundenseitige Anschraubfläche
2 Montageschrauben
3 Zentrierhülse
4 Schwenkeinheit ERD
01.01|ERD |de
23
Montage
8.3 Luftanschlüsse
ACHTUNG
Anforderungen an die Luftversorgung beachten,
( 6, Seite 17).
Pneumatikanschlüsse
1
Drehdurchführung Eingang 1
2
Drehdurchführung Eingang 2
3
Drehdurchführung Ausgang radialer Schlauchanschluss 2
4
Drehdurchführung Ausgang schlauchloser Direktanschluss 2
5
Drehdurchführung Ausgang schlauchloser Direktanschluss 1
6
Drehdurchführung Ausgang radialer Schlauchanschluss 1
• Anschluss über Steckverschraubung M7 (Gewinde 6 tief).
• Nur die benötigten Luftanschlüsse öffnen.
• Bei schlauchlosem Direktanschluss, O-Ringe 8x 1 verwenden.
Maße für schlauchlosen Direktanschluss
24
01.01|ERD |de
Montage
8.4 Elektrischer Anschluss
WARNUNG
Verletzungsgefahr bei unerwarteten Bewegungen der Maschine/Anlage!
Energieversorgung abschalten.
GEFAHR
Gefahr durch elektrische Spannung!
Das Berühren von Spannung führenden Teilen kann zum Tod führen.
• Energieversorgung vor Montage- Einstell- und Wartungsarbeiten abschalten und gegen Wiedereinschalten sichern.
• Die elektrische Installation darf nur von einer ElektroFachkraft durchgeführt werden.
• Umrichter vom Stromnetz trennen.
• Die Zwischenkreiskondensatoren müssen entladen sein.
• Reihenfolge beim Anschließen der Kabel beachten (zuerst Erdungskabel, dann stromführende Kabel).
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25
Montage
PE
Drehdurchführung
PIN 1 bis PIN 4 Eingang Drehdurchführung nach Ausgang entsprechend PIN 1 bis PIN 4 durchgeschleift
26
01.01|ERD |de
Montage
Motorgeber
Pin Belegung Motorgeber
PIN
Belegung
Bemerkung
1
REFSIN
Prozessdatenkanal
2
+ SIN
Prozessdatenkanal
3
REFCOS
Prozessdatenkanal
4
+ COS
Prozessdatenkanal
5
Daten +
RS-485-Parameterkanal
6
Daten -
RS-485-Parameterkanal
7
GND
Masseanschluss
8
+ Us
Motorgeber-Versorgungsspannung
Schirm
Gehäusepotential
01.01|ERD |de
27
Montage
Motor
Pin Belegung Motor
28
01.01|ERD |de
PIN
Belegung
Bemerkung
1
U
Phase
2
V
Phase
3
W
Phase
4
n.c
5
Temperatur
Kaltleiter 90°C
6
Temperatur
Kaltleiter 90°C
PE
Schutzleiter
Montage
8.5 Luftanschluss Sperrluft
ACHTUNG
Anforderungen an die Luftversorgung beachten,
( 6, Seite 17).
Sperrluft bietet die Möglichkeit, den Hohlraum in der Drehdurchführung mit Hilfe eines Luftüberdrucks gegenüber äußeren Einflüssen zu schützen. Die Wirksamkeit des Schutzes hängt stark von
den örtlichen Gegebenheiten ab.
Es ist zu beachten, dass dieser Anschluss eine Leckage darstellt
und ständig Luft verbraucht wird.
HINWEIS
Dieser Anschluss stellt eine Leckage dar, die ständig Luft verbraucht.
Empfohlener Überdruck: p = 0,2 bar
Nur in Verbindung mit Dichtungssatz IP54
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Fehlerbehebung
9 Fehlerbehebung
9.1 Modul bewegt sich nicht?
Mögliche Ursache
Maßnahmen zur Behebung
Elektrischer Anschluß fehlerhaft (z.B. Phasendreher)
Elektrischer Anschluß gemäß Vorgaben (z.B.
Verdrahtungsplan) durchführen
Fehler im Antriebsregler
Siehe Dokumentation Antriebsregler
9.2 Modul erreicht die Zykluszeiten nicht
Mögliche Ursache
Maßnahmen zur Behebung
Anbauten an das Modul haben eine zu große Masse
Zykluszeitberechnung prüfen
Vorgaben durch Steuerung nicht korrekt
Vorgaben korrigieren
Fehler im Antriebsregler
Siehe Dokumentation Antriebsregler
9.3 Modul wird zu warm?
Mögliche Ursache
Maßnahmen zur Behebung
Temperatursensor nicht richtig angeschlos- Elektrischen Anschluss prüfen
sen
Anbauten an das Modul haben eine zu große Masse
Zykluszeitberechnung prüfen
Fehler im Antriebsregler
Siehe Dokumentation Antriebsregler
9.4 Pneumatische Signale werden nicht übertragen?
Mögliche Ursache
Maßnahmen zur Behebung
Leitungen nicht korrekt angeschlossen
Anschluss prüfen
Pneumatische Drehdurchführung hat die
Lebensdauer überschritten
An den SCHUNK Ansprechpartner wenden.
30
01.01|ERD |de
Fehlerbehebung
9.5 Elektrische Signale werden nicht übertragen?
Mögliche Ursache
Maßnahmen zur Behebung
Kabel nicht korrekt angeschlossen
Elektrischen Anschluß prüfen
Bussignale sollen übertragen werden
Bussignale können nicht generell übertragen
werden. Wenden Sie sich bitte an Ihren
SCHUNK Ansprechpartner
Elektrische Drehdurchführung hat die Lebensdauer überschritten
An den SCHUNK Ansprechpartner wenden.
01.01|ERD |de
31
Wartung und Pflege
10 Wartung und Pflege
10.1 Reinigung
ERD in regelmäßigen Abständen von Verschmutzungen befreien
(z.B. mit fusselfreiem Tuch).
10.2 Kontrollarbeiten
• Alle elektrischen Anschlüsse regelmäßig auf festen Sitz prüfen.
• Kabel regelmäßig auf Schadstellen prüfen. Bei Mängel Anlage
still legen und Kabel ersetzen.
10.3 Hinweise zur elektrischen und pneumatischen
Drehdurchführung
Der pneumatische Dichtungssatz und die elektrische
Schleifereinheit sind ein Verschleißteil. Je nach Einsatzbedingungen müssen diese im Werk ausgetauscht werden. Die zu erwartende Lebensdauer liegt bei 5 Mill. Umdrehungen bzw. Zyklen.
10.4 Version IP 54
Beachten, dass durch Anbau des IP54-Dichtungssatzes sich die
Störkontur des ERD verändert.
10.4.1 Wartungsintervall
Der Dichtungssatz der IP 54 Version ist ein Verschleißteil. Je nach
Umgebungs- und Einsatzbedingungen müssen diese bei auftretenden Undichtigkeiten ausgetauscht werden.
Um die Dichtheit zu gewährleisten sollte folgender Wartungsplan
eingehalten werden
Austausch der Dichtungen
Intervall [Mio. Umdrehungen bzw. Zyklen]
5
Der Einsatz unter extremen Umweltbedingungen (z.B. Guss- oder
Schleifstaub) kann die Lebensdauer (somit auch das Wartungsintervall) der Dichtungen deutlich reduzieren.
32
01.01|ERD |de
Wartung und Pflege
10.4.2 Auswechseln der Dichtung
Dichtung tauschen, IP 54 Version
01.01|ERD |de
33
Wartung und Pflege
Dichtung ausbauen 1 Blindstopfen und/oder Verschraubungen (1) am Drehteller (8)
entfernen.
2 Schrauben (2) lösen und vom Halter für den Drehdurchführungsstecker (3) entfernen.
3 Vorsichtig den Halter für den Drehdurchführungsstecker (3)
herausziehen.
4 Vorsichtig den Schnittstellenstecker (4) abziehen und den
kompletten Halter für den Drehdurchführungsstecker (3) entfernen.
5 Dichtung (5) abziehen.
6 Schrauben (6) vom Dichtungsring (7) lösen und Dichtungsring
(7) vom Drehteller (8) lösen.
7 O-Ring (10) aus der O-Ring-Nut nehmen.
8 Abstreifring (9) aus dem Dichtungsring (7) nehmen
Dichtung einbauen 1 Neuen Abstreifring (9) in den Dichtungsring (7) drücken.
2 Dichtkante zur Montage leicht einölen.
3 O-Ring (10) zur Montage leicht einölen und diesen in die ORing-Nut montieren.
4 Vorsichtig den Dichtungsring (7) über den Drehteller (8) führen und mit den Schrauben (6) befestigen.
5 Dichtung (5) montieren
6 Schnittstellenstecker (4) lagerichtig einstecken.
7 Drehdurchführungsstecker (3) montieren.
8 Schrauben (2) anziehen.
9 Blindstopfen und/oder Verschraubungen (1) montieren.
34
01.01|ERD |de
Ersatzteile
11 Ersatzteile
11.1 Schilder am ERD
1
Typenschild
3
Seriennummer
2
Hinweisschild Gebertyp
4
Schild Baugröße
11.2 Hinweis zur Bestellung von Ersatzteilen
SCHUNK Produkte unterliegen ständig technischen Änderungen
und Verbesserungen. Zur Vermeidung von Falschlieferungen bzw.
zur Bestellung von Teilen ohne Teilenummer, grundsätzlich die
Angaben auf dem Typenschild und die Seriennummer des ERD angeben.
Original Ersatzteile
Beim Austausch von Teilen (Verschleißteile / Ersatzteile) dürfen
nur SCHUNK Originalersatzteile verwendet werden.
11.3 Dichtsatz Version IP 54
Dichtungssatz (Ident.-Nr. 0331309):
• 1x Abstreifring
• 1 x O-Ring 49 x 1
• 2x O-Ring 8 x 1
• 1x Flachdichtung
01.01|ERD |de
35
Ersatzteile
11.4 Verschleißteile
Die zu erwartende Lebensdauer hängt von dem jeweiligen Einsatzfall, deshalb sind die Angaben zur Lebensdauer als Richtwerte zu
verstehen.
Verschleißteil
Lebensdauer
Hinweis
Elektrische Drehdurchführung
5 Mill. Umdrehungen
bzw. Zyklen
Austausch nur im Werk
Pneumatische Drehdurchführung
5 Mill. Umdrehungen
bzw. Zyklen
Austausch nur im Werk
Lager Torquemotor
100 Mill. Umdrehungen
bzw. Zyklen
Austausch nur im Werk
Drehgeber
300 Mill. Umdrehungen
bzw. Zyklen
Austausch nur im Werk
Dichtungssatz IP 54
5 Mill. Umdrehungen
bzw. Zyklen
( 10, Seite 32)
36
01.01|ERD |de
Einbauerklärung
12 Einbauerklärung
Im Sinne der EG-Maschinenrichtlinie 2006/42/EG, Anhang II, Teil B
Hersteller/
Inverkehrbringer
SCHUNK Electronic Solutions GmbH
Am Tannwald 17
D-78112 St. Georgen
Hiermit erklären wir, dass folgendes Produkt:
Produktbezeichnung:
Elektrische Miniatur-Schwenkeinheit / ERD / elektrisch
Ident.-Nr.
den zutreffenden grundlegenden Anforderungen der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG)
entspricht.
Die unvollständige Maschine darf erst dann in Betrieb genommen werden, wenn festgestellt wurde, dass die Maschine, in die die unvollständige Maschine eingebaut werden
soll, den Bestimmungen der Maschinenrichtlinie (2006/42/EG) entspricht.
Angewandte harmonisierte Normen, insbesondere:
EN ISO 12100:
2010
Sicherheit von Maschinen – Allgemeine Gestaltungsleitsätze –
Risikobeurteilung und Risikominderung
EN 60204-1:
2006
Sicherheit von Maschinen – Elektrische Ausrüstung von Maschinen,
Teil 1: Allgemeine Anforderungen (IEC 60204-1:2005 (modifiziert))
EN 61000-6-2:
2005
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) - Teil 6-2: Fachgrundnormen - Störfestigkeit für Industriebereiche (IEC 61000-6-2:2005)
IEC 61800-3:
2009-10
Drehzahlveränderbare elektrische Antriebe Teil 3: EMV-Anforderungen einschließlich spezieller Prüfverfahren
Der Hersteller verpflichtet sich, die speziellen technischen Unterlagen zur unvollständigen
Maschine einzelstaatlichen Stellen auf Verlangen zu übermitteln.
Die zur unvollständigen Maschine gehörenden speziellen technischen Unterlagen nach
Anhang VII, Teil B wurden erstellt.
Dokumentationsverantwortlicher: Herr Markus Ganter,
Adresse: Schunk eElectronic Solutions, Am Tannwald 17, 78112 St.Georgen
St. Georgen, Mai 2015
i.V. Matthias Heilmann; Leitung Entwicklung
01.01|ERD |de
37
Einbauerklärung
12.1 Anlage zur Einbauerklärung
gemäß 2006/42/EG, Anhang II, Nr. 1 B
1. Beschreibung der grundlegenden Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen
gemäß 2006/42/EG, Anhang I, die zur Anwendung kommen und für den Umfang der unvollständigen Maschine erfüllt wurden:
Produktbezeichnung Elektrische Miniatur-Schwenkeinheit
Typenbezeichnung
ERD
Ident.-Nr.
Durch den Systemintegrator für die Gesamtmaschine zu leisten ⇓
Für den Umfang der unvollständigen Maschine erfüllt ⇓
Nicht relevant ⇓
1.1
Allgemeines
1.1.1
Begriffsbestimmungen
1.1.2
Grundsätze für die Integration der Sicherheit
X
1.1.3
Materialien und Produkte
X
1.1.4
Beleuchtung
X
1.1.5
Konstruktion der Maschine im Hinblick auf die Handhabung
X
1.1.6
Ergonomie
X
1.1.7
Bedienungsplätze
X
1.1.8
Sitze
X
1.2
Steuerungen und Befehlseinrichtungen
1.2.1
Sicherheit und Zuverlässigkeit von Steuerungen
X
1.2.2
Stellteile
X
1.2.3
Ingangsetzen
X
1.2.4
Stillsetzen
X
1.2.4.1
Normales Stillsetzen
X
1.2.4.2
Betriebsbedingtes Stillsetzen
X
1.2.4.3
Stillsetzen im Notfall
X
1.2.4.4
Gesamtheit von Maschinen
X
1.2.5
Wahl der Steuerungs- oder Betriebsarten
X
1.2.6
Störung der Energieversorgung
X
38
01.01|ERD |de
X
Einbauerklärung
1.3
Schutzmaßnahmen gegen mechanische Gefährdungen
1.3.1
Risiko des Verlusts der Standsicherheit
X
1.3.2
Bruchrisiko beim Betrieb
X
1.3.3
Risiken durch herabfallende oder herausgeschleuderte Gegenstände
X
1.3.4
Risiken durch Oberflächen, Kanten und Ecken
1.3.5
Risiken durch mehrfach kombinierte Maschinen
X
1.3.6
Risiken durch Änderung der Verwendungsbedingungen
X
1.3.7
Risiken durch bewegliche Teile
X
1.3.8
Wahl der Schutzeinrichtungen gegen Risiken durch bewegliche Teile
X
1.3.8.1
Bewegliche Teile der Kraftübertragung
1.3.8.2
Bewegliche Teile, die am Arbeitsprozess beteiligt sind
X
1.3.9
Risiko unkontrollierter Bewegungen
X
1.4
Anforderungen an Schutzeinrichtungen
1.4.1
Allgemeine Anforderungen
X
1.4.2
Besondere Anforderungen an trennende Schutzeinrichtungen
X
1.4.2.1
Feststehende trennende Schutzeinrichtungen
X
1.4.2.2
Bewegliche trennende Schutzeinrichtungen mit Verriegelung
X
1.4.2.3
Zugangsbeschränkende verstellbare Schutzeinrichtungen
X
1.4.3
Besondere Anforderungen an nichttrennende Schutzeinrichtungen
X
1.5
Risiken durch sonstige Gefährdungen
1.5.1
Elektrische Energieversorgung
X
1.5.2
Statische Elektrizität
X
1.5.3
Nichtelektrische Energieversorgung
X
1.5.4
Montagefehler
X
1.5.5
Extreme Temperaturen
X
1.45.6
Brand
X
1.5.7
Explosion
X
1.5.8
Lärm
X
1.5.9
Vibrationen
X
1.5.10
Strahlung
1.5.11
Strahlung von außen
1.5.12
Laserstrahlung
X
X
X
X
X
01.01|ERD |de
39
Einbauerklärung
1.5
Risiken durch sonstige Gefährdungen
1.5.13
Emission gefährlicher Werkstoffe und Substanzen
X
1.5.14
Risiko, in einer Maschine eingeschlossen zu werden
X
1.5.15
Ausrutsch-, Stolper- und Sturzrisiko
X
1.5.16
Blitzschlag
X
1.6
Instandhaltung
1.6.1
Wartung der Maschine
X
1.6.2
Zugang zu den Bedienungsständen und den Eingriffspunkten für die
Instandhaltung
X
1.6.3
Trennung von den Energiequellen
X
1.6.4
Eingriffe des Bedienungspersonals
X
1.6.5
Reinigung innen liegender Maschinenteile
X
1.7
Informationen
1.7.1
Informationen und Warnhinweise an der Maschine
X
1.7.1.1
Informationen und Informationseinrichtungen
X
1.7.1.2
Warneinrichtungen
X
1.7.2
Warnung vor Restrisiken
X
1.7.3
Kennzeichnung der Maschinen
X
1.7.4
Betriebsanleitung
X
1.7.4.1
Allgemeine Grundsätze für die Abfassung der Betriebsanleitung
X
1.7.4.2
Inhalt der Betriebsanleitung
X
1.7.4.3
Verkaufsprospekte
X
Gliederung aus Anhang 1
2
Zusätzliche grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen an bestimmte Maschinengattungen
X
2.1
Nahrungsmittelmaschinen und Maschinen für kosmetische oder pharmazeutische Erzeugnisse
X
2.2
Handgehaltene und/ oder handgeführte tragbare Maschinen
X
2.2.1
Tragbare Befestigungsgeräte und andere Schussgeräte
X
2.3
Maschinen zur Bearbeitung von Holz und von Werkstoffen mit ähnlichen physikalischen Eigenschaften
X
3
Zusätzliche grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zur Ausschaltung der Gefährdungen, die von der Beweglichkeit
von Maschinen ausgehen
X
40
01.01|ERD |de
Einbauerklärung
Gliederung aus Anhang 1
4
Zusätzliche grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen zur Ausschaltung der durch Hebevorgänge bedingten Gefährdungen
X
5
Zusätzliche grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen an Maschinen, die zum Einsatz unter Tage bestimmt sind
X
6
Zusätzliche grundlegende Sicherheits- und Gesundheitsschutzanforderungen an Maschinen, von denen durch das Heben von Personen bedingte Gefährdungen ausgehen
X
01.01|ERD |de
41
Translation of the original operating manual
Electric Miniature Rotary Actuator
ERD
Assembly and Operating Manual
Superior Clamping and Gripping
Imprint
Imprint
Copyright:
This manual remains the copyrighted property of SCHUNK GmbH & Co. KG. It is solely
supplied to our customers and operators of our products and forms part of the product.
This documentation may not be duplicated or made accessible to third parties, in particular competitive companies,
without our prior permission.
Technical changes:
We reserve the right to make alterations for the purpose of technical improvement.
Document number: GAS 315325
Edition: 01.01 |19/05/2015|en
© SCHUNK GmbH & Co. KG
All rights reserved.
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Do you have further questions? You may contact us at any time – even after purchase.
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Your SCHUNK Electronic Solutions GmbH
Am Tannwald 17
D-78112 St. Georgen
Tel. +49-7725-9166-0
Fax +49-7725-9166-5055
[email protected]
www.schunk.com
01.01|ERD |en
43
Table of contents
Table of contents
1
About this manual ................................................................................................... 46
1.1 Warnings ................................................................................................................. 46
1.1.1 Key words .................................................................................................... 46
1.1.2 Symbols ....................................................................................................... 46
1.2 Applicable documents ............................................................................................ 47
2
Basic safety notes ................................................................................................... 48
2.1 Intended use ........................................................................................................... 48
2.1.1 Reasonably foreseeable misuse .................................................................. 48
2.2 Environmental and operating conditions............................................................... 48
2.3 Product safety......................................................................................................... 50
2.3.1 Protective equipment ................................................................................. 50
2.3.2 Constructional changes, attachments, or modifications ............................ 50
2.4 Personnel qualification ........................................................................................... 50
2.5 Using personal protective equipment.................................................................... 51
2.6 Notes on particular risks......................................................................................... 51
3
Warranty ................................................................................................................. 53
4
Scope of delivery ..................................................................................................... 54
4.1 Sizes ........................................................................................................................ 54
4.2 Type designation .................................................................................................... 55
5
Accessories .............................................................................................................. 55
6
Technical data ......................................................................................................... 56
6.1 Information about the Hiperface motor encoder in optional SIL 2 version .......... 57
6.1.1 Safety technology ........................................................................................ 57
6.1.2 Safety-relevant characteristics of the motor encoder ............................... 58
7
Transport and storage ............................................................................................. 59
7.1 Transportation ........................................................................................................ 59
7.2 Storage .................................................................................................................... 59
8
Assembly ................................................................................................................. 60
8.1 Overview ................................................................................................................. 60
8.2 Mechanical connection .......................................................................................... 61
8.3 Air connection ........................................................................................................ 63
8.4 Electrical connection .............................................................................................. 64
8.5 Air purge air connection ......................................................................................... 68
9
Trouble shooting ..................................................................................................... 69
9.1 Module does not move? ........................................................................................ 69
44
01.01|ERD |en
Table of contents
9.2
9.3
9.4
9.5
Module does not achieve the cycle times? ............................................................ 69
Module gets too hot? ............................................................................................. 69
Pneumatic signals are not transmitted? ................................................................ 69
Electrical signals are not transmitted? ................................................................... 70
10 Maintenance and care ............................................................................................. 71
10.1 Cleaning .................................................................................................................. 71
10.2 Inspections.............................................................................................................. 71
10.3 Notes on the electrical and pneumatic rotary feed-through................................. 71
10.4 IP 54 version ........................................................................................................... 71
10.4.1 Maintenance interval .................................................................................. 71
10.4.2 Replacing the seal ....................................................................................... 72
11 Spare parts .............................................................................................................. 74
11.1 Labels on the ERD ................................................................................................... 74
11.2 Note regarding spare part orders .......................................................................... 74
11.3 IP 54 version seal kit ............................................................................................... 74
11.4 Wearing parts ......................................................................................................... 75
12 Translation of original declaration of incorporation ................................................. 76
12.1 Annex to Declaration of Incorporation .................................................................. 77
01.01|ERD |en
45
About this manual
1 About this manual
This instruction is an integral part of the product and contains important information for a safe and proper assembly, commissioning, operation, maintenance and help for easier trouble shooting.
Before using the product, read and note the instructions, especially the chapter "Basic safety notes".
1.1 Warnings
The following key words and symbols are used to highlight dangers.
1.1.1 Key words
DANGER
Dangers for persons.
Non-compliance will inevitably cause irreversible injury or death.
WARNING
Dangers for persons.
Non-compliance may cause irreversible injury or death.
CAUTION
Dangers for persons.
Non-observance may cause minor injuries.
NOTICE
Information about avoiding material damage
1.1.2 Symbols
Warning about a danger point
Warning about hot surfaces
Warning about dangerous electrical voltage
Warning about dangerous magnetic fields
General mandatory sign to prevent material damage
46
01.01|ERD |en
About this manual
1.2 Applicable documents
• General terms of business
• Commissioning manual for ERD
• Technical data for the ERD 04/08/12 miniature rotary actuators, as per motor data sheet and product range overview
• Documentation for the drive controller used
• Assembly specification for the automated system in which the
miniature rotary actuators are to be used
• Option of Hiperface motor encoder in optional SIL 2 version:
implementation manual for the ERD xx-xx-x-x-S series, combined with converters for safe electrical servo drive systems
• Documentation for motor feedback system
• Machinery Directive 2006/42/EC
• Use of Work Equipment Directive 89/655/EEC
• Accident prevention directives and safety regulations
• Other relevant safety directives
01.01|ERD |en
47
Basic safety notes
2 Basic safety notes
2.1 Intended use
The sole purpose of this module is to transmit rotating movements
or forces with a directly driven drive module.
The sole purpose of the integrated rotary feed-through is to
transmit pneumatic and electrical energy.
The module is intended for installation in a machine/system. The
requirements of the applicable guidelines must be observed and
complied with.
The module may be used only in the context of its defined application parameters ( 6, Page 56).
To use this unit as intended, it is also essential to observe the
technical data and installation and operation notes in this manual
and to comply with the maintenance intervals.
2.1.1 Reasonably foreseeable misuse
• Used to transport persons or animals
• Motor is not suitable for direct mains connection
• Not suitable for use under water
2.2 Environmental and operating conditions
Use the module only within its defined application parameters
(technical data and catalog).
Make sure that the module, its mounting and the connected parts
are a sufficient size for the application.
Make sure the environment is clean and the ambient temperature
corresponds to the specifications as per the catalog. Observe the
maintenance and lubrication intervals.
Make sure that the environment is free from splash water and vapors as well as from abrasion or processing dust. This does not apply to the IP54 option, which is suitable for the ambient conditions
specified in IP 54.
Make sure that the desired movement cycle or force cycle complies with the module's specification.
48
01.01|ERD |en
Basic safety notes
The module must be operated with a drive control unit. We recommend using control units from SCHUNK. Please consult SCHUNK
if intending to use control units from other manufacturers.
Protect the module against direct sunlight and strong sources of
heat.
Protect the module against contamination from chips and dust,
aggressive media, vibration, shock and humidity.
01.01|ERD |en
49
Basic safety notes
2.3 Product safety
The module could become hazardous if:
• The module is not used in accordance with its intended purpose.
• The module is not installed or maintained properly.
• The safety and assembly instructions and other applicable documents are not observed.
Avoid any manner of working that may interfere with the function
and operational safety of the module.
Wear protective equipment.
NOTE
For further details, see the relevant chapters.
2.3.1 Protective equipment
Provide protective equipment per EC Machinery Directive.
2.3.2 Constructional changes, attachments, or modifications
Additional drill holes, threads, or attachments that are not offered
as accessories by SCHUNK may be attached only with permission
of SCHUNK.
2.4 Personnel qualification
The assembly, initial commissioning, maintenance, and repair of
the module may be performed only by trained specialist personnel. Every person called upon by the operator to work on the
module must have read and understood the complete assembly
and operating manual, especially the chapter "Basic safety notes"
( 2, Page 48). This applies particularly to personnel only used occasionally, such as maintenance personnel.
50
01.01|ERD |en
Basic safety notes
2.5 Using personal protective equipment
When using this product, observe the relevant industrial safety
regulations and use the personal protective equipment (PPE) required!
• Use protective gloves, safety shoes and safety goggles.
• Observe safe distances.
• Minimal safety requirements for the use of equipment.
2.6 Notes on particular risks
Generally valid:
• Remove the energy supplies before installation, modification,
maintenance, or adjustment work.
• Make sure that no residual energy remains in the system.
• Do not move parts by hand when the energy supply is connected.
• Do not reach into the open mechanism or the movement area
of the module.
• Perform maintenance, modifications, and additions outside of
the danger zone.
• For all work, secure the unit against accidental operation.
• Take a precautionary approach by maintenance and disassembly.
• Only specially trained staff should disassemble the module.
• In the event of a power failure, uncontrolled movements may
occur.
• Expect faulty drive movements especially if the installed monitoring devices are not yet effective.
WARNING
Risk of injury from objects falling and being ejected
• The danger zone must be surrounded by a safety fence during
operation.
01.01|ERD |en
51
Basic safety notes
WARNING
Risk of injury due to hot surfaces. The module can become very
hot when in operation.
Touching the housing could result in burning to the hands.
• Wait until the surface of the module and its attachments have
cooled down.
DANGER
Risk of injury due to magnetic fields
The integrated high performance permanent magnets can
represent a risk to persons with an active or passive implant.
• Persons with heart pace-makers, active or passive implants
are prohibited from entering the area of the magnetic field.
52
01.01|ERD |en
Warranty
3 Warranty
If the product is used as intended, the warranty is valid for 24
months from the date of delivery from the production facility under the following conditions:
• Intended use in 1-shift operation
• Observe the mandatory maintenance and lubrication intervals
• Observe the environmental and operating conditions
Parts touching the work piece and wear parts are not part of the
warranty.
01.01|ERD |en
53
Accessories
4 Scope of delivery
The scope of delivery includes
• Electrical miniature rotary actuator ERD in the ordered model.
• Accessory pack
4.1 Sizes
54
01.01|ERD |en
Accessories
4.2 Type designation
5 Accessories
The following accessories that are required for the module must
be ordered separately:
• Drive controller
• Cable set
• Cable for rotary feed-through
For information about which accessories can be used with the appropriate product version ☞ catalog.
01.01|ERD |en
55
Technical data
6 Technical data
Size
ERD 04
ERD 08
ERD 12
Rated torque [Nm] * / **
0.4
0.8
1.2
Maximum torque [Nm]
1.2
2.4
3.6
Max. speed [rpm]
600
600
600
Weight [kg]
1.2
1.55
1.9
Recommended workpiece weight [kg] ≤ 1
≤2
≤3
Moment of inertia of rotor [kg mm2] 80
95
110
Max. additional moment of inertia
[kg mm2]
800
950
1100
Ambient temperature [°C]
min. / max.
10 / 40
10 / 40
10 / 40
Repeat accuracy [°]
0.01
0.01
0.01
Noise emission [dB(A)]
≤ 70
≤ 70
≤ 70
IP protection class (optional)
40 (54)
40 (54)
40 (54)
Sensor system
Absolute-value transducer with Hiperface interface
Expected life span [years]
10
10
10
Pneumatic rotary feed-through
Number of lines
2
Pressure range [bar]
-1 to 8
Pressure medium
Compressed air, compressed air quality
according to ISO 8573-1:7 4 4
Electrical rotary feed-through
Number of lines
4
Max. voltage [V]
60
Max. current [A]
1
* At altitudes of over 1000 m above sea level, the performance data are reduced
** Depending on the installation situation (heat dissipation) and at
an ambient temperature of 20°C.
More technical data are included in the catalog data sheet. Whichever is the latest version.
56
01.01|ERD |en
Technical data
6.1 Information about the Hiperface motor encoder in optional
SIL 2 version
NOTE
This chapter is for information purposes only.
For detailed information, see the implementation manual for the
ERD xx-xx-x-x-2 series, combined with converters for safe electrical
servo drive systems.
6.1.1 Safety technology
The ERD rotary actuator is available with an optional, certified encoder system that can be combined with servo controllers to implement safe electrical servo drive systems.
The ERD rotary actuator is only one part of the function chain for
safety-related tasks; it is the task of the system as a whole to
achieve the appropriate safety integrity level (SIL) or performance
level (PL) in accordance with the risk assessment.
NOTE
The safe motor feedback system does not support any safetyoriented operating modes that are based on absolute location or
absolute position.
Data channel
Task
Process data channel
Outputting analog sine/cosine cycles for direc- Real-time
tion-oriented positioning using interpolation
and meters.
Parameter channel RS485 interface for monitoring and transmitting absolute position data and other data by
the analysis system.
Transmission speed
Several
milliseconds
The encoder signals are transmitted to the servo controller via the
Hiperface interface.
This interface has two data channels:
Due to the relatively long transmission time for the parameter
channel, it can be assumed that error detection time resulting
from this data exceeds the acceptable reaction time. For this reason, only the process data channel was used when analyzing the
system in terms of standards and safety.
01.01|ERD |en
57
Technical data
However, it is necessary in certain cases also to use the parameter
channel to check nominal ambient conditions (encoder temperature). We recommend using the parameter channel for early fault
detection and flexible fault management.
The sine/cosine signals transmitted via the ERD's analog interface
meet the requirements of standards:
• EN 954-1:1996
• ISO 13849-1:2001
• EN 62061:2005
• IEC 61508:2000
• For category 3 and Pl d, as well as SIL-CL 2/SIL 2.
6.1.2 Safety-relevant characteristics of the motor encoder
Characteristics as per
DIN EN 62061 / IEC 61508
Characteristics as per
DIN EN ISO 13849
Structure
Corresponds to Category 3 as per EN 954-1
Classification
Use in safety-related function
chains in acc. with SIL 2
Use in safety-related function
chains in acc. with PL d
Share of the encoder sys- 1.3% of SIL2
tem
or PFH = 1.3*10-8 [1/h]
in the available
PFH value range *
1.3% von PL d
or PFH = 1.3*10-8 [1/h]
Share of the encoder sys- 11.5% of SIL2
tem
or PFD = 0.1*10-2
in the available
PFD value range *
-
Mission time *
20 years
20 years
Proof test interval
Not necessary
-
MTTFd
-
100 years
DCavg
-
90 %
Safe failure fraction (SFF) 95 %
-
* The specified values are based on a diagnostic coverage of 90%,
which has to be achieved by the external control system.
58
01.01|ERD |en
Transport and storage
7 Transport and storage
7.1 Transportation
The ERD miniature rotary actuators are precision drives. The packaging must protect the miniature rotary actuators from all external
effects (such as mechanical shocks and humidity).
7.2 Storage
Store the product in a clean, dry environment.
Ambient temperature: 10 – 40 °C.
No condensation permitted!
01.01|ERD |en
59
Assembly
8 Assembly
8.1 Overview
Some items may be omitted, depending on which version is ordered.
1
Flange connection surface on front
side with centering sleeves
3
Electrical connection for shaft encod- 4
er
Motor plug (rotatable)
5
Input for pneumatic rotary feedthrough
6
Optional input for electrical rotary
feed-through
7
Rotary table with centering for
mounting grippers or customerspecific parts
8
Output for pneumatic rotary feedthrough
9
Optional output for electrical rotary
feed-through
10
Flange connection surface on both
sides with centering sleeves
(front and back)
11
PE protective conductor
12
Air purge connection
13
Optional IP 54 seal kit
60
01.01|ERD |en
2
Integrated absolute shaft encoder
Assembly
8.2 Mechanical connection
Check the evenness The values relate to the entire bolting surface.
of the bolting surface
Requirements for levelness of the bolting surface (Dimensions in mm)
Diameter
Permissible unevenness
< 100
< 0.02
> 100
< 0.05
Mounting The unit can be fastened on three flange connection surfaces.
The rotary table provides a mounting surface for the planned attachments (e.g. grippers)
The module can be mounted from the front, from the rear or on
the side.
1
M5 DIN 912 mounting screws
(tightening torque: 5.9 Nm).
2
Centering sleeve Ø 8 (Schunk ID no. 0331300)
3
Cylindrical pin Ø 5 m6
01.01|ERD |en
61
Assembly
NOTE
• Note the thread length
• Thread engagement depth on rotary table: max. 8 mm
• Thread engagement depth on front flange connection surface:
max. 12 mm
• Thread engagement depth 2 x flange connection surface: max.
5 mm
Installation drawing for centering sleeves, example: front flange connection surface
1 Customer's mounting surface
2 Mounting screws
3 Centering sleeve
4 ERD rotary actuator
62
01.01|ERD |en
Assembly
8.3 Air connection
NOTICE
Observe the requirements for the air supply.
( 6, Page 56) "Technical Data"
Pneumatic connections
1
Rotary feed-through input 1
2
Rotary feed-through input 2
3
Rotary feed-through output, radial hose connection 2
4
Rotary feed-through output, hose-free direct connection 2
5
Rotary feed-through output, hose-free direct connection 1
6
Rotary feed-through output, radial hose connection 1
• Connection via M7 connection (thread 6 deep).
• Only open the air connections required.
• For hose-free direct connections, use 8x 1 O-rings.
Dimensions for hose-free direct connection
01.01|ERD |en
63
Assembly
8.4 Electrical connection
WARNING
Risk of injury when the machine/system moves unexpectedly!
Switch off power supply.
DANGER
Danger from voltage!
Touching live parts can be deadly.
• Switch off the power supply before any assembly, adjustment
or maintenance work and secure against being switched back
on again.
• Only qualified electricians my carry out electrical installation
work.
• Disconnect the converters from the power supply.
• The intermediate circuit capacitors must be discharged.
• Note the correct sequence for connecting cables (first the
grounding cable, then conductors).
64
01.01|ERD |en
Assembly
PE
Rotary feed-through
PIN 1 to PIN 4 input for rotary feed-through after output looped
through in accordance with PIN 1 to PIN 4
01.01|ERD |en
65
Assembly
Motor encoder
Pin allocation for motor encoder
66
01.01|ERD |en
PIN
allocation
Note
1
REFSIN
Process data channel
2
+ SIN
Process data channel
3
REFCOS
Process data channel
4
+ COS
Process data channel
5
Data +
RS-485-parameter channel
6
Data -
RS-485-parameter channel
7
GND
Ground connection
8
+ Us
Motor encoder supply voltage
Shielding
Housing potential
Assembly
Motor
Pin allocation for motor
PIN
allocation
Note
1
U
Phase
2
V
Phase
3
W
Phase
4
n.c.
5
Temperature
PTC resistor 90°C
6
Temperature
PTC resistor 90°C
PE
Protective conductor
01.01|ERD |en
67
Assembly
8.5 Air purge air connection
NOTICE
Observe the requirements for the air supply.
( 6, Page 56) "Technical Data"
Air purge offers the possibility of protecting the cavity in the rotary
feed-through against external effects using air overpressure. The
effectiveness of the protection is heavily dependent on local conditions.
Note that this connection constitutes a leak and air is constantly
consumed.
NOTE
This connection constitutes a leak that constantly consumes air.
Recommended overpressure: p = 0.2 bar
Only in combination with IP54 seal kit
68
01.01|ERD |en
Trouble shooting
9 Trouble shooting
9.1 Module does not move?
Possible cause
Corrective action
Faulty electrical connection (e.g. phase rota- Carry out the electrical connection accordtor)
ing to the specifications (e.g. wiring diagram).
Error in the drive controller
See documentation for drive controller.
9.2 Module does not achieve the cycle times?
Possible cause
Corrective action
Attachments on the module have too much Check cycle time calculation
mass
Specifications made by control unit are not
correct
Correct specifications
Error in the drive controller
See documentation for drive controller.
9.3 Module gets too hot?
Possible cause
Corrective action
Temperature sensor not connected properly Check electrical connection
Attachments on the module have too much Check cycle time calculation
mass
Error in the drive controller
See documentation for drive controller.
9.4 Pneumatic signals are not transmitted?
Possible cause
Corrective action
Lines not connected correctly
Check the connection
Pneumatic rotary feed-through has exceeded its life span
Contact the SCHUNK contact person.
01.01|ERD |en
69
Trouble shooting
9.5 Electrical signals are not transmitted?
Possible cause
Corrective action
Cables not connected correctly
Check electrical connection
Bus signals should be transmitted
Bus signals cannot generally be transmitted.
Please get in touch with your SCHUNK contact person.
Electrical rotary feed-through has exceeded Contact the SCHUNK contact person.
its life span
70
01.01|ERD |en
Maintenance and care
10 Maintenance and care
10.1 Cleaning
Remove contamination from ERD at regular intervals (e.g. with
lint-free cloth).
10.2 Inspections
• At regular intervals, check that all the electrical connections
are connected firmly.
• Check cables for damage at regular intervals. In the event of
defects, turn off the system and replace cables.
10.3 Notes on the electrical and pneumatic rotary feed-through
The pneumatic seal kit and electric grinding unit are a wearing
part. Depending on the operating conditions, these have to be replaced in the production facility. Their expected life span is 5 million revolutions or cycles.
10.4 IP 54 version
Note that attaching the IP54 seal kit alters the ERD's interfering
contour.
10.4.1 Maintenance interval
The IP 54 version seal kit is a wearing part. Depending on the ambient and operating conditions, it has to be replaced if any leaks
occur.
To ensure tightness, observe the following maintenance schedule
Seal replacement
interval [million revolutions or cycles]
5
Operation under extreme ambient conditions (e.g. casting dust or
abrasive dust) can significantly shorten the life span of the seals
(thereby reducing the maintenance interval).
01.01|ERD |en
71
Maintenance and care
10.4.2 Replacing the seal
Replacing the seal, IP 54 version
72
01.01|ERD |en
Maintenance and care
Removing the seal 1 Remove blind plugs and/or screwed connections (1) from the
rotary table (8).
2 Loosen screws (2) and remove them from the bracket for the
rotary feed-through plug (3).
3 Carefully pull out the bracket for the rotary feed-through plug
(3).
4 Carefully withdraw the interface plug (4) and remove the entire bracket for the rotary feed-through plug (3).
5 Detach the seal (5).
6 Loosen screws (6) from the sealing ring (7) and remove the
sealing ring (7) from the rotary table (8).
7 Remove O-ring (10) from the O-ring groove.
8 Remove the wiper ring (9) from the sealing ring (7).
Installing the seal 1 Press a new wiper ring (9) into the sealing ring (7).
2 Lightly oil the sealing edge before installing.
3 Lightly oil the O-ring (10) before installing it into the O-ring
groove.
4 Carefully guide the sealing ring (7) over the rotary table (8)
and fasten it with the screws (6).
5 Install the seal (5).
6 Insert the interface plug (4) in the correct position.
7 Fit the rotary feed-through plug (3).
8 Tighten the screws (2).
9 Install the blind plugs and/or screwed connections (1).
01.01|ERD |en
73
Spare parts
11 Spare parts
11.1 Labels on the ERD
1
Name plate
3
Serial number
2
Encoder type indicator
plate
4
Size plate
11.2 Note regarding spare part orders
SCHUNK products are always subject to technical modification and
improvement. To avoid incorrect deliveries, and to order parts
without a part number, always provide the information specified
on the nameplate as well as the serial number of the ERD.
Original spare parts
When replacing damaged parts (wearing parts/spare parts) only
use SCHUNK original spares.
11.3 IP 54 version seal kit
Seal kit (ID no. 0331309):
• 1x wiper ring
• 1 x O-ring 49 x 1
• 2x O-ring 8 x 1
• 1x flat gasket
74
01.01|ERD |en
Spare parts
11.4 Wearing parts
The expected life span depends on the specific application so the
following are bench marks only.
Wearing part
Life span
Note
Electrical rotary feed-through
5 million revolutions
or cycles
Replaced in production
facility only
Pneumatic rotary feed-through
5 million revolutions
or cycles
Replaced in production
facility only
Torque motor bearing
100 million revolutions
or cycles
Replaced in production
facility only
Shaft encoder
300 million revolutions
or cycles
Replaced in production
facility only
IP54 seal kit
5 million revolutions
or cycles
( 10, Page 71)
01.01|ERD |en
75
Translation of original declaration of incorporation
12 Translation of original declaration of incorporation
In terms of the EC Machinery Directive 2006/42/EG, Annex II, Part B
Manufacturer/
Distributor
SCHUNK Electronic Solutions GmbH
Am Tannwald 17
D-78112 St. Georgen
We hereby declare that the following product:
Product designation:
Electrical miniature rotary actuator/ERD/elektric
ID number
meets the applicable basic requirements of the Directive Machinery (2006/42/EC).
The incomplete machine may not be put into operation until conformity of the machine
into which the incomplete machine is to be installed with the provisions of the Machinery
Directive (2006/42/EC) is confirmed.
Applied harmonized standards, especially:
EN ISO 12100-2
2010
Safety of machinery - General principles for design Risk assessment and risk reduction
EN 60204-1:
2006
Safety of machinery - Electrical equipment of machines,
Part 1: General requirements (IEC 60204-1:2005 (modified))
EN 61000-6-2:
2005
Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-2: Generic
standards - Immunity for industrial environments (IEC 61000-62:2005)
IEC 61800-3:
2009-10
Adjustable speed electrical power drive systems Part 3: EMC requirements including special test procedures
The manufacturer agrees to forward on demand the special technical documents for the
incomplete machine to state offices.
The special technical documents according to Annex VII, Part B, belonging to the incomplete machine have been created.
Person responsible for the documentation: Herr Markus Ganter,
address: Schunk Electronic Solutions, Am Tannwald 17, 78112 St. Georgen, Germany
St. Georgen, May 2015
76
01.01|ERD |en
p.p. Matthias Heilmann; Leitung Entwicklung
Translation of original declaration of incorporation
12.1 Annex to Declaration of Incorporation
according 2006/42/EG, Annex II, No. 1 B
1.Description of the essential health and safety requirements pursuant to 2006/42/EC,
Annex I that are applicable and that have been fulfilled with:
Product designation Electrical miniature rotary actuator
Type designation
ERD
ID number
Applicable ⇓
Fulfilled ⇓
not relevant ⇓
1.1
Essential Requirements
1.1.1
Definitions
1.1.2
Principles of safety integration
X
1.1.3
Materials and products
X
1.1.4
Lighting
X
1.1.5
Design of machinery to facilitate its handling
X
1.1.6
Ergonomics
X
1.1.7
Operating positions
X
1.1.8
Seating
X
1.2
Control Systems
1.2.1
Safety and reliability of control systems
X
1.2.2
Control devices
X
1.2.3
Starting
X
1.2.4
Stopping
X
1.2.4.1
Normal stop
X
1.2.4.2
Operational stop
X
1.2.4.3
Emergency stop
X
1.2.4.4
Assembly of machinery
X
1.2.5
Selection of control or operating modes
X
1.2.6
Failure of the power supply
X
X
01.01|ERD |en
77
Translation of original declaration of incorporation
1.3
Protection against mechanical hazards
1.3.1
Risk of loss of stability
X
1.3.2
Risk of break-up during operation
X
1.3.3
Risks due to falling or ejected objects
X
1.3.4
Risks due to surfaces, edges or angles
1.3.5
Risks related to combined machinery
X
1.3.6
Risks related to variations in operating conditions
X
1.3.7
Risks related to moving parts
X
1.3.8
Choice of protection against risks arising from moving parts
X
1.3.8.1
Moving transmission parts
1.3.8.2
Moving parts involved in the process
X
1.3.9
Risks of uncontrolled movements
X
1.4
Required characteristics of guards and protective devices
1.4.1
General requirements
X
1.4.2
Special requirements for guards
X
1.4.2.1
Fixed guards
X
1.4.2.2
Interlocking movable guards
X
1.4.2.3
Adjustable guards restricting access
X
1.4.3
Special requirements for protective devices
X
1.5
Risks due to other hazards
1.5.1
Electricity supply
X
1.5.2
Static electricity
X
1.5.3
Energy supply other than electricity
X
1.5.4
Errors of fitting
X
1.5.5
Extreme temperatures
X
1.45.6
Fire
X
1.5.7
Explosion
X
1.5.8
Noise
X
1.5.9
Vibrations
X
1.5.10
Radiation
1.5.11
External radiation
1.5.12
Laser radiation
78
01.01|ERD |en
X
X
X
X
X
Translation of original declaration of incorporation
1.5
Risks due to other hazards
1.5.13
Emissions of hazardous materials and substances
X
1.5.14
Risk of being trapped in a machine
X
1.5.15
Risk of slipping, tripping or falling
X
1.5.16
Lightning
X
1.6
Maintenance
1.6.1
Machinery maintenance
X
1.6.2
Access to operating positions and servicing points
X
1.6.3
Isolation of energy sources
X
1.6.4
Operator intervention
X
1.6.5
Cleaning of internal parts
X
1.7
Information
1.7.1
Information and warnings on the machinery
X
1.7.1.1
Information and information devices
X
1.7.1.2
Warning devices
X
1.7.2
Warning of residual risks
X
1.7.3
Marking of machinery
X
1.7.4
Instructions
X
1.7.4.1
General principles for the drafting of instructions
X
1.7.4.2
Contents of the instructions
X
1.7.4.3
Sales literature
X
The classification from Annex 1 is to be supplemented from here forward.
2
Supplementary essential health and safety requirements for certain
categories of machinery
X
2.1
Foodstuffs machinery and machinery for cosmetics or pharmaceutical
products
X
2.2
Portable hand-held and/or guided machinery
X
2.2.1
Portable fixing and other impact machinery
X
2.3
Machinery for working wood and material with similar physical characteristics
X
3
Supplementary essential health and safety requirements to offset hazards due to the mobility of machinery
X
01.01|ERD |en
79
Translation of original declaration of incorporation
The classification from Annex 1 is to be supplemented from here forward.
4
Supplementary essential health and safety requirements to offset hazards due to lifting operations
X
5
Supplementary essential health and safety requirements for machinery
intended for underground work
X
6
Supplementary essential health and safety requirements for machinery
presenting particular hazards due to the lifting of persons
X
80
01.01|ERD |en
Exceptional Precision from the Competence Leader for Clamping Technology and Gripping Systems.
[email protected]
www.schunk.com
www.youtube.com/SCHUNKHQ
www.twitter.com/SCHUNK_HQ
2013-03-21 © 2013 SCHUNK GmbH & Co. KG
www.facebook.com/SCHUNK.HQ

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