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DER KONSTRUKTEUR 7-8/2015

DER KONSTRUKTEUR 7-8/2015

ANTRIEBSTECHNIK Fräsen,

ANTRIEBSTECHNIK Fräsen, Bohren, Schleifen Kundenspezifische Umrichter für Multiachs-Anwendungen Es gibt immer wieder Maschinen und besondere Anwendungen in denen Standard-Antriebskomponenten an ihre Grenzen stoßen. In solchen Fällen sind kundenspezifische Lösungen gefragt. Ein gutes Beispiel dafür ist ein spezieller Umrichter, der für den zuverlässigen Antrieb von Rundtaktmaschinen sorgt. Durch innovative Anpassungen konnte die eingesetzte Antriebstechnik bezüglich Bauvolumen, Kommunikation, Sicherheitsanforderungen und Wirkungsgrad optimiert werden. Ein Hersteller von Rundtakt- und Poliermaschinen suchte im Rahmen der kontinuierlichen Weiterentwicklung nach neuen Umrichtern für den Einsatz in seinen Rundtaktmaschinen. Dafür hatte das Unternehmen ein konkretes Anforderungsprofil erstellt: Die Umrichter mussten in der passenden, sehr kompakten Baugröße erhältlich sowie mit geringem Aufwand installierbar sein und eine kundenspezifische Anpassung ermöglichen. Unentbehrlich waren zusätzlich eine flexible digitale Kommunikationsschnittstelle, eine gute Antriebsmodulation für den optimalen Betrieb von Motoren bei hohen Drehzahlen sowie die Möglichkeit zur Auswahl und Ansteuerung Das Antriebspaket nimmt insgesamt weniger Leistung auf, weil die Bremsenergie genutzt wird verschiedener Antriebsmotoren (Motorparameterauswahl). Auch eine Option für den späteren Betrieb von Synchronmotoren sollte gegeben sein. Der Umrichter treibt die Haupt-Bearbeitungsspindeln der Rundtaktmaschinen an, dabei handelt es sich um 2-kW-Modelle mit Drehzahlen bis zu 40 000 min -1 . Er dreht also die Motoren, die die Fräs-, Bohr- und Schleifbearbeitung durchführen. Diese Werkzeuge müssen eine optimale Oberflächengüte und eine hohe Präzision gewährleisten sowie über eine lange Lebensdauer verfügen. Der verbaute Umrichter leistet dabei einen wesentlichen Beitrag. Von Standard- zu Sonderlösungen Die Sieb & Meyer AG hat sich auf kundenspezifische Lösungen im Bereich der Hochgeschwindigkeits-Frequenzumrichter sowie der intelligenten Antriebsverstärker spezialisiert. Dazu zählen einfache Hardwareanpassungen bestehender Serienprodukte, aber auch komplett neu definierte Geräte und Funktionen. Die individuell umgesetzten Lösungen basieren auf Stan- dardkomponenten – in diesem Fall dem digitalen Antriebssystem SD2, das speziell für Mehrachssysteme und hohe Leistungen konzipiert ist. Die SD2-Antriebsverstärker sind kompakt und leicht und ermöglichen eine sensorlose Kontrolle sowohl von asynchronen als auch synchronen Spindeln.“ Bis zu zwölf Antriebe werden von einem Netzteil versorgt, sodass auch jeweils nur ein Netzfilter und Bremswiderstand benötigt werden. In einem Profibus-Modul sind bis zu zwölf Antriebe gebündelt. Zudem ist standardmäßig eine STO (Safe Torque Off)- sowie eine sensorlose SLS (Safely Limited Speed)- Funktionalität integriert. Für den Einsatz in den Rundtaktmaschinen passte Sieb & Meyer den SD2 noch bezüglich einiger Merkmale an: Umgesetzt wurden eine Drehzahl-Null- bzw. Stillstandserkennung auch bei Motoren ohne Drehgebersystem sowie eine automatische Erkennung der eingesetzten Spindelmotoren. Außerdem ist eine Anpassung der Motordaten über die Maschinensteuerung via Profibus möglich. Kosten reduziert, Wirkungsgrad erhöht STO- und SLS-Funktionen sowie Stillstandsüberwachungen werden über die Profibusmodule gebündelt weitergegeben; bis zu je 12 OSSD-Sicherheitsein- und ausgänge lassen sich in einem Modul bündeln. Das ermöglicht eine erhebliche Kostenreduktion aufgrund eines geringeren Verdrahtungsaufwandes. Zudem entfallen teure zusätzliche Sicherheitsmodule. Nicht zuletzt konnten die Lüneburger auch den Wirkungsgrad des Systems optimieren: Das Antriebspaket nimmt insgesamt weniger Leistung auf, weil die Bremsenergie genutzt wird. Wenn ein Motor bremst, wird die entstehende Energie in den anderen Antrieben genutzt. www.sieb-meyer.de 22 Der Konstrukteur 7-8/2015

ANTRIEBSTECHNIK Neue Linearantriebstypen für die Medizintechnik Der Linearantrieb Hamatic Compact in Asynchronausführung verfügt über ein kleines Einbaumaß und eine stabile Spindel. Die bürstenlosen Motoren von Hanning sind langlebig und einfach im Handling. Dies macht die Antriebe zu zuverlässigen Dauerläufern für ihren Einsatz in medizinischen Stühlen und Behandlungsliegen. Neu hinzugekommen sind die Typen Hamatic Compact (bürstenlose Synchronmotoren) und Hamatic Cap (bürstenbehaftete 24-V-Gleichstromantriebe). Primus des neuen Duos ist der elektronisch kommutierte Synchronantrieb Hamatic Compact, der als Innenläufer mit Permanentmagneten aufgebaut ist. Der Antrieb besitzt die Robustheit der Asynchronausführung, bietet jedoch bis zu 60 % mehr Kraft bei gleicher Baugröße. Der Linearantrieb arbeitet leise und vibrationsarm, ist stufenlos regelbar und kommuniziert über CAN-Bus. Für preissensible Anwendungen sind die Linearantriebe Hamatic Cap HL 11 (Bild) und HL 12 konzipiert, wahlweise in 6000 oder 8000 N. Die bürstenbehafteten Gleichstromantriebe werden elektronisch versorgt und gesteuert von der Hamatic-Controlbox HC 1. Diese versorgt den Antrieb mit 24 VDC. Darüber hinaus steuert die Einheit bis zu vier Antriebe pro System. www.hanning-hew.com Hybrid-Linearaktuatoren: für den Mikroschrittbetrieb geeignet Gleichmäßige Bewegungsübertragung KOYO.indd 1 15.01.2015 07:58:09 Der kompakte Double-Stack-Linearaktuator der Serie 21000 (Nema 8) des Unternehmens Haydon Kerk Motion Solutions hat ein Flanschmaß von 20 mm. Verfügbar sind die Hybrid-Linearaktuatoren der Serie in drei Ausführungen: Captive, Non-Captive und External Linear. Dabei stehen zahlreiche Auflösungen zur Auswahl – von 0,0025 bis 0,04 mm pro Schritt. Der Motor ist für eine axiale Belastung bis 8 kg ausgelegt. Die Hybrid- Aktuatoren sind für den Mikroschrittbetrieb konzipiert, womit noch feinere Auflösungen möglich sind. Der Hersteller nutzt einen firmeneigenen Fertigungsprozess für die im Rotor integrierte Mutter. Die aus Edelstahl gerollte Trapezgewindespindel sorgt für eine hohe Effizienz und Lebensdauer. Typische Anwendungen sind u. a. medizinische Geräte und x-y-Tische. Zusätzlich zu den Standardkonfigurationen kann das Unternehmen das Design des Aktuators an die spezifischen Anforderungen der Anwendung anpassen. www.haydonkerk.de Kostengünstige, flexible Wellenkupplungen für variablen Wellenversatz und dauerhafte zuverlässige Bewegungsübertragung -passend für Parallel-, Winkelund Axialversatz. Erhältlich in unserem Online-Shop www.relianceprecision.de TelNL+31 (0) 765040790 TelUK+44 (0) 1484 601002 sales@reliance.co.uk Der Konstrukteur 7-8/2015 23 Reliance.indd 1 13.07.2015 07:52:35

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