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DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

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MOTOREN UND STEUERUNGEN

MOTOREN UND STEUERUNGEN EASY MOTION PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Wiederholgenaue und exakte Bewegungen, dafür stehen Servoantriebe. Wer aber deren Eigenschaften nicht in vollem Umfang braucht, dem bieten Frequenzumrichter mit integrierter Motion-Control-Funktionalität viele Vorteile – wie im Fall einer Abfüllanlage in der Lebensmittelindustrie. Bei der Konfitürenabfüllung bei Zentis werden die benötigten Gläser lose, auf Paletten gestapelt, angeliefert und mit einem Abschieber lagenweise auf ein Förderband geschoben, um dann zur Abfüllanlage transportiert zu werden. Um eine Verbesserung des Prozesses zu erreichen, ersetzte man die bisherige Schaltung durch einen VLT Automation Drive mit Integrated Motion Control von Danfoss: Dieser regelt den Motor hin zur exakt gewünschten Position in Korrelation mit einem Endschalter und erreicht geringere Quoten an umfallenden Gläsern und Glasbruch als die Lösung zuvor. Zugleich ist die Anlage leiser und verursacht weniger Vibration. Für einzelne Achsen oder für Maschinen mit wenig bis mittlerem Aufwand an Motion, also Bewegungsregelungen, ist der Aufwand, ein Servosystem zu integrieren eine hohe Hürde, die es zu nehmen gilt. Diese Servosysteme bedingen häufig ein eigenes Bussystem, eine eigene Steuerungs-Philosophie, sowie spezielle Antriebsregler mit Motoren und Getrieben. Jede dieser Einzelkomponenten ist dabei letztlich Neuland für den Entwickler. Genauso wie für denjenigen, der diese später im täglichen Einsatz warten und Instandhalten muss: Weniger Komplexität ist hier auf jeder Ebene und für alle am Prozess beteiligten Abteilungen ein immenser Gewinn. AUFGABENSTELLUNG NEU GELÖST Die Ausgangslage bei Zentis sah folgendermaßen aus: Eine Hebeanlage mit Positionierschalter hebt die Paletten mit den zu befüllenden Gläsern zu einer Bandförderanlage. Ein Glasabschieber schiebt die jeweils oberste Lage der Palette lagenweise auf das Förderband. Die Palette muss dabei möglichst genau mit der Oberkante der Zwischenlage zur Oberkante des Förderbandes positioniert werden, damit kein Absatz entsteht, welcher unweigerlich zum umfallen der Gläser führen würde. Die Gläser sind dabei je nach Konfitürensorte unterschiedlich breit und vor allem hoch. Dementsprechend muss der vertikale Fördervorgang immer wieder neu eingestellt werden, damit ein möglichst geringer Höhen- 46 DER KONSTRUKTEUR ASB/2018

MOTOREN UND STEUERUNGEN 01 Die Antriebstechnik unter dem Transportband blieb unverändert versatz zwischen Band und Glascharge entsteht, der die Gläser zum Kippen bringen könnte. Es entsteht jedoch unvermeidbar ein minimaler Höhenunterschied, da die Zwischenlagen, auf denen die Gläser stehen, unterschiedlich dick sind: Wird dabei zu niedrig positioniert bringt selbst eine Differenz von einem halben Millimeter Gläser zum kippen, deswegen wird stets etwas höher gefahren. Wurde korrekt positioniert beginnt der Abschiebevorgang bei dem die Gläser auf das Band verschoben werden. Dabei müssen möglichst ruckfrei alle Gläser von der Palettenlage auf das Band verschoben werden. Ruckfrei deswegen, damit kein Glas umfällt, denn das Risiko einer Kettenreaktion mit Glasbruch ist gravierend. Neben der Antriebslösung der Hebevorrichtung stand vor allem die Abschiebevorrichtung im Fokus der Erneuerung: Diese Technik bestand ursprünglich 01 aus einer Lösung mit Schützen ohne besondere Sensorik oder Sicherheitseinrichtungen. Die neue Lösung verwendet exakter an die benötigte Leistung angepasste Motoren und wird von einem VLT Frequenzumrichter mit Integrated Motion Control (IMC) gesteuert. IMC ist eine elegante Art, Positionier- und Synchronisationsaufgaben zu lösen: Anstelle aufwändiger mechanischer Lösungen oder Servosystemen mit Geber und ebenfalls aufwändiger Verdrahtung und Programmierung wird hier ein Frequenzumrichter parametriert um die Anwendung auszuführen. Dies kann je nach Erfordernissen mit oder teilweise sogar ohne Feedbacksystem geschehen. In vielen Produktionsbereichen wie bei der hier vorgestellten Applikation bei Zentis benötigt der Anwender genaue Positionierung oder präzise Synchronisation von Antriebs- bzw. Maschinenachsen, ohne aber eigentlich den Leistungsumfang der dafür bisher notwendigen komplexen, teuren und hochdynamischen Servoantriebe zu benötigen. Solche Anwendungen werden mit der im VLT Automation Drive nun verfügbaren IMC einfacher und effizienter gelöst. Sie ist für derartige Anwendungen mehr als ausreichend genau und bietet dem Anwender sehr große Vorteile: So arbeitet die IMC mit allen gängigen Motortechnologien, zudem verfügt der Automation Drive über eine automatische Motoranpassung für die verschiedenen Motortechnologien. Anbinden lässt sich das Ganze technologieunabhängig an alle gängigen Steuerungs- bzw. Bussysteme. Die IMC ermöglicht die Realisierung von Positions- und Synchronisationsanwendungen wahlweise mit oder ohne Drehgeber. Dazu kommt durch IMC die sensorlose Rotorpositionserkennung sowie Drehmomentkontrolle. Insgesamt bringt das deutliche Einsparmöglichkeiten bei Komponenten im Schaltschrank, bei der Inbetriebnahme und der Verdrahtung. FLEXIBEL UND OFFEN BEREIT FÜRINDUSTRIE 4.0 SD3 –der Servoverstärker für Ihre Automationslösung bis 55 kVA FREQUENZUMRICHTER MIT IMC ZEICHNEN SICH GEGENÜBER SERVOANTRIEBEN DURCH GERINGERE KOMPLEXITÄT AUS WWW.SIEB-MEYER.DE DU_sum_anzeige_SD3_190x85_derKonstrukteur Sieb+Meyer.indd 1 SH.indd 1 19.06.2018 05.06.18 08:43:03 14:03 DER KONSTRUKTEUR ASB/2018 47