antriebstechnik 9/2017

SPECIAL I ANTRIEBE FÜR WERKZEUGMASCHINEN
Christian Happ von der Haprotec GmbH (links) im
Gespräch mit Markus Kleinhenz von Wittenstein Alpha
01 Besonders leistungsfähig
sind Drehumsetzer,
die in zwei Ebenen
arbeiten – eine für den
Zuführ- und eine für den
Rücktransport
02 Maßgeblich
verantwortlich für eine
verbesserte Positionierund
Wiederhol -
genauigkeit ist die
Verzahnungsgeometrie
des V-Drive Basic
Anforderungen an neue
dynamische Dreheinheit
Bei der Entwicklung des neuen Drehumsetzers
für Werkstückträger mit einem Gesamtgewicht
bis 15 kg war es das Ziel, die
eigentliche Drehbewegung – und damit die
Performance des gesamten Moduls – weiter
zu optimieren. „Eine mögliche Effizienzverbesserung
sahen wir in der werkstückabhängigen
Dynamisierung der Drehbewegung
sowie in der Erhöhung von
Leergeschwindigkeiten beim Rückstellen
der Dreheinheit“, blickt Holger Engelhart
zurück. „Hiervon versprachen wir uns eine
Reduzierung der Taktzeit – und damit eine
Verbesserung der Durchsatzleistung.“ Dabei
musste die neue Antriebslösung vom
Bauraum her so in die Einhausung passen,
dass auf der unteren Ebene – ohne Veränderung
der Bauhöhe und unabhängig
von einer möglicherweise vorgeschalteten
Fremdanlage – ein Rücktransport der Werkstückträger
möglich ist. Ein weiterer limitierender
Faktor: „Die Gesamtkosten des neuen
Antriebssystems durften die bestehende
Dreheinheit nicht verteuern, sondern im
Idealfall zu einer Kostenreduzierung führen“,
sagt Christian Happ, Inhaber und Geschäftsführer
von Haprotec. In enger Zusammenarbeit
haben sein Unternehmen
als Maschinenbauer, Siemens als Motorenund
Steuerungslieferant und Wittenstein
Alpha als Spezialist für Getriebetechnik
eine Antriebseinheit konzipiert, die alle
Anforderungen erfüllt.
Dynamik und Positioniergenauigkeit
leistungsdicht verpackt
03 Das leistungsfähige
Schneckengetriebe
V-Drive Basic erfüllt durch
seine kompakte
Bauweise die Forderung
nach einer platzsparenden
Integration in vollem
Umfang
Seitens Siemens, die sich auch für das Automatisierungssystem
verantwortlich zeichnen,
wurde für diese Aufgabenstellung ein
Servomotor vom Typ Simotics S mit Sinamics
V90 Umrichter ausgewählt, der die
Voraussetzungen für das dynamische und
exakte Positionieren sowie die präzise Bewegungsführung
des neuen Drehumsetzers
erfüllt. Mit dem Schneckengetriebe V-Drive
Basic von Wittenstein Alpha in Vollwellenausführung
werden diese Leistungsmerkmale
in vollem Umfang für den dynamischen
Drehumsetzer bereitgestellt. Ermöglicht
wird dies ganz durch eine neu gestaltete
Evolventenverzahnung der Getriebeschnecke.
Der dynamische Drehumsetzer bietet
dauerhaft die für das V-Drive Basic spezifizierte
und in der Anwendung geforderte Positioniergenauigkeit
von kleiner 15 arcmin.
„Interessant und natürlich positiv dabei ist,
dass sich die Genauigkeit der Drehbewegung
bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten
nicht erkennbar verändert“, sagt
Engelhart. Schließlich überzeugt das V-Drive
Basic aufgrund der geometrischen Auslegung
und fertigungstechnischen Ausführung
der Verzahnung auch durch eine hohe
Drehmomentreserve, die das Leistungspotenzial
des Servomotors in vollem Umfang
für den Drehumsetzer nutzbar macht. Bei
aller Dynamik verhält sich das Schneckengetriebe
akustisch dezent: Bei Volllast und
maximaler Drehzahl von 6 000 Umin -1 erreicht
es höchstens 65 dB(A) und bei mittleren
Drehzahlen sogar nur 54 dB(A).
Effizienzverbesserung in der
Drehbewegung
Mit dem neuen Drehumsetzer ist es Haprotec
gelungen, die Taktzeiten zu minimieren. Einen
Beitrag hierzu leistet die dynamische Anpassbarkeit
der Umsetzgeschwindigkeit. Für
jeden Werkstückträger sind im Automatisierungssystem
– oder auf höherer Ebene im
Anlagenleitsystem – maximal zulässige Werte
für die Beschleunigung und die Geschwindigkeit
der Drehbewegung hinterlegt. Die
Dreheinrichtung greift auf diese Daten zu
und kann so unterschiedlichste Werkstückträger
in jeweils kürzester Zeit bewegen. Darüber
hinaus führt der Umsetzer Leerfahrten
mit maximaler Geschwindigkeit aus – was
ebenfalls zur Minimierung der Taktzeiten
und Optimierung der Durchsatzleistung beiträgt.
Schließlich machen auch die hohen
dynamischen Reserven der Motor-Getriebe-
Einheit den neuen Drehumsetzer von Haprotec
für den Endkunden zu einem zukunftssicheren
Handlingsmodul – zumal der Antrieb
auch gute Einstellmöglichkeiten bei veränderten
äußeren Gegebenheiten und Drehwinkeln
bietet. „Unter dem Strich ist für den neuen
dynamischen Drehumsetzer ein qualitativ
hochwertiges Antriebssystem mit absolut ausreichender
Positioniergenauigkeit und einem
hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnis
entstanden“, fasst Happ zusammen. „Aus diesem
Grund haben wir das Antriebspaket mit
dem einstufigen V-Drive Basic in der Übersetzung
40 in die Serie übernommen.“
Fotos: Wittenstein SE
www.wittenstein.de
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