TITEL » Lineartechnik
TITEL » Lineartechnik Weil die Maschine mit einem Hochdruckreiniger gesäubert wird, setzte SEW-Eurodrive einen Linearmotor mit Oberflächenbeschichtung ein. Er wurde auf einer Montageplatte befestigt, die mit Kühlkanälen und Thermostat ausgestattet ist. Somit lässt sich die Temperatur des Antriebs steuern. Maultaschenteig eintaucht, darf kein Vorschub erfolgen. Die Herausforderung bestand darin, den mitlaufenden Schlitten auf die Geschwindigkeit des Transportbandes zu synchronisieren.“ „Diese Bewegung wird durch einen Servolinearmotor SL2 von SEW-Eurodrive ausgeführt“, ergänzt Stefan Stahl, Außendienstmitarbeiter Service im Technischen Büro Nürnberg. Er betreut den Kunden in Dinkelsbühl. Hohe Anforderungen an Synchronisation Die erste Generation des Maultaschenschneiders wurde als reine Sondermaschine gebaut. Hier kam der Applikationsumrichter Movidrive mit der integrierten Positionier- und Ablaufsteuerung Ipos zum Einsatz. Die Bewegungskoordination der einzelnen Antriebe war mittels elektronischer Kurvenscheibe achsnah in den Umrichtern realisiert. Als Master fungierte dabei ein SEW-Asynchronmotor mit externem Drehgeber, der das Förderband für den Teigtransport antreibt. Hefner: „Wir haben gute Erfahrungen beim Bau der ersten Generation unserer Maschine gemacht. Vor allem die intensive Betreuung durch Stefan Stahl war ausschlaggebend, auch die zweite Maschinenbaureihe mit Technik von SEW-Eurodrive auszustatten.“ Bild: SEW-Eurodrive Maschinenmodul „Synchron Schneiden“ ist ein Mehrachs-Servo-System, bestehend aus der Motion- Control-Steuerung Movi-PLC Power und einem Achsverbund aus drei Servoreglern Moviaxis, die über Ethercat im Millisekunden-Raster zeitsynchron angesteuert werden. Für die Übertragung der produktspezifischen Vorgaben wie Schnittlänge, -höhe und -geschwindigkeit agiert der Motion-Controller selbst als Feldbusteilnehmer im Kommunikationsnetzwerk der Maschinensteuerung. Antriebsseitig beinhaltet das Maschinenmodul einen Servomotor für den Vorschub des Teigbands, einen Servomotor für den Kurbelantrieb, der die Hubbewegung des Schneidmessers ausführt, sowie den Linearantrieb SL2, der das Schneidmesser synchron zum Transportband führt. „Um die hohen Beschleunigungswerte zum Erreichen der geforderten Taktzahlen zu realisieren, lag im Hinblick auf die Konstruktion die besondere Herausforderung in der Gewichtsreduzierung der bewegten Teile der Schneidemaschine“, erläutert Hefner. „Dennoch hätte man sie womöglich schon kopiert, wenn wir nicht gemeinsam mit SEW-Eurodrive die Intelligenz zur Bewegungssteuerung integriert hätten.“ Intelligente Bewegungsprofile für mehr Verfügbarkeit Die Standardlösung für Synchronbetrieb ist die Funktion „Fliegende Säge“. „Die Dynamik entsprach jedoch noch nicht unseren Anforderungen“, erläutert Hefner und ergänzt: „Die Anforderung des Endkunden waren sechs Takte – in der Sekunde.“ Die geforderte Dynamik mit den maschinenbautechnischen Randbedingungen und Grenzwerten für den maximal zulässigen Verfahrweg, die Beschleunigung und Geschwindigkeit in Einklang zu bringen war eine komplexe, mathematische Herausforderung. Viel Expertise auf dem Gebiet der Bewegungssteuerung haben die regional INFO Details zu den Servo-Linearmotoren von SEW-Eurodrive: hier.pro/oYh38 Zentral berechnete Kurven für ein exaktes Schnittergebnis Für die Realisierung der zweiten Maschinenbaureihe schlugen die Antriebsspezialisten eine zentral gesteuerte Bewegungskoordination mit einem modularen Hardwareaufbau vor. Basis für das Alle Kabel sind vorkonfektioniert. Somit kann die Maschine an einem Tag aufgestellt und in Betrieb genommen werden. Der Hubzylinder (rechts neben dem Motor) steuert den Bandverlauf. Bild: SEW-Eurodrive 34 KEM Konstruktion » 01/02 | 2022
Die Motion-Control-Steuerung Movi-PLC power (oben links) sendet die Steuerbefehle über den Systembus an die Servoachsen Moviaxis (untere Reihe, links) und die Umrichter Movitrac LTE-B (rechts daneben). Sie treiben die Längsschneidemesser und Falteinrichtungen an. »Die Herausforderung bestand darin, den mitlaufenden Schlitten auf die Geschwindigkeit des Transportbandes zu synchronisieren.« Josef Hefner ansässigen SEW-Applikationsingenieure, hier vertreten durch Matthias Christenn aus der Vertriebsregion Süd. Er programmierte die Bewegungskoordination zur Synchronisierung des Schneidmessers bei sehr kurzen Zykluszeiten. Im Unterschied zur ersten Maschinenbaureihe, wo noch das Transportband als Master für den Schneidprozess fungierte, gibt nun eine auf dem Motion-Controller parametrierte virtuelle Masterachse „den Takt“ an. In Abhängigkeit der produktspezifischen Vorgaben werden dabei die Bewegungsprofile – in Gestalt beschleunigungsoptimierter Kurvenscheiben – zentral im Motion-Controller so berechnet, dass jederzeit die Randbedingungen und Grenzwerte der Maschine eingehalten werden. Dies schont nicht nur die Mechanik, sondern sichert auch die Verfügbarkeit. Bei der realisierten Bewegungslösung verrichtet der Kurbelantrieb sogar sieben Takte in der Sekunde. Für die erfolgreiche Lösung dieser Bewegungsaufgabe sparte Hefner nicht mit Lob für den engagierten SEW-Mitarbeiter. Schließlich resümiert der Geschäftsführer: „Was SEW-Eurodrive auszeichnet, ist nicht nur der Verkauf von guten Komponenten, sondern die Unterstützung durch kompetente Anwendungstechniker.“ (jg) www.sew-eurodrive.de Bild: SEW-Eurodrive Bild: SEW-Eurodrive Antriebslösung für Maschinenintegration Linearmotoren SL2 sind die passende Lösung für Hand - habungsaufgaben, Pick-and-Place-Anwendungen sowie mitlaufende Bearbeitung. Die synchronen Servo-Linearmotoren der Baureihe SL2 von SEW-Eurodrive eignen sich für hochdynamische Bearbeitungsmaschinen. Der konvektionsgekühlte Direktantrieb bietet alle Voraussetzungen für eine steife und hohe Regelgüte bei hoher Dynamik und gleichbleibender Präzision. Durch die direkte Erzeugung der linearen Bewegung und Kraft kommen die Linearmotoren ohne mechanische Übertragungsglieder und damit ohne Verschleißteile aus. KEM Konstruktion » 01/02 | 2022 35
