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Servoantrieb

Saubere Schnitte mit Linearmotor und rotierendem Messer

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Motion Control optimiert den Prozess

Mit der neuen Motion-Control-Lösung ist Breyer jetzt noch besser in der Lage, die fein aufeinander abgestimmten Prozesse weiter zu optimieren. Den Kopf des Mehrachs-Servo-Systems bildet die Motion-Control-Steuerung PCMM von Kollmorgen. Das kompakte Gerät steuert die drei Servoregler vom Typ AKD und steht selbst per Profinet mit der übergeordneten Siemens-SPS in Verbindung. Für die Erstellung der Bewegungsprofile – beispielsweise in Gestalt elektronischer Kurvenscheiben – kommt die Kollmorgen Automation Suite (KAS) zum Einsatz. Die grafische Programmierlösung nutzt dafür den standardbasierten Ansatz von PLCopen for Motion sowie das modulare „Drag-and-Drop“ des Kollmorgen Pipe Network.

Aus Sicht der Aktorik kommen für den Raupenvorschub und den Messerantrieb zwei AKM-Servomotoren zum Einsatz. Für die Positionierung nutzen die Engineeringspezialisten der EAT GmbH (Elektronische Antriebs-Technik) als Systempartner von Kollmorgen Linearmotoren der Reihe ICH. Der Entwicklungsdreiklang aus Breyer, EAT und Kollmorgen stellt ein gutes Beispiel für eine erfolgreiche Partnerschaft zwischen Hersteller, Systemintegrator und OEM dar. Seit mehr als 30 Jahren arbeiten Kollmorgen und EAT zusammen. “Wir stecken tief drin in der Servotechnik und Automation, können vor allem unsere Kunden aus dem Sondermaschinenbau deshalb gemeinsam mit Kollmorgen sehr gut im Engineering unterstützen”, betont Christian Reinsch, technischer Leiter und Prokurist von EAT aus Freiburg im Breisgau.

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Begeistert ist Reinsch vor allem vom raffinierten Einbau des Linearantriebs. Kollmorgen hat die ICH-Baureihe so konstruiert, dass sie im Dauerbetrieb Vorschubkräfte zwischen 175 und 5341 N (Spitzenkraft mehr als 12000 N) liefert. Der Geschwindigkeitsbereich liegt zwischen langsamen 1 μm/s und schnellen 5m/s mit Beschleunigungen je nach Baugröße zwischen 3 und 10 G. Feinheiten im Design reduzieren das Cogging auf ein Minimum – ein wesentlicher Aspekt für hohe Regelungsgüte, die gerade in Verpackungsprozessen gefragt ist.

Auf der Steuerungsebene bringt die Kollmorgen Motion-Control-Steuerung PCMM mit den Programmiermöglichkeiten der Kollmorgen Automation Suite (KAS) den Vorschub, die Lineareinheit und den Messerantrieb in Einklang. Gibt die Raupe über den AKD-Servoregler das Tempo vor, dem die Lineareinheit mit butterweichen Positionierungen in Gestalt perfekt ausgelegter elektronischer Kurvenscheiben folgt, muss der Messerantrieb sehr präzise Drehzahlrampen fahren.

Mehr Produktivität durch Retrofit

Es sind Details wie diese, weshalb die Maschinenbauer vom Bodensee jetzt bei der Motion Control auf den PCMM setzen. Im Vergleich zur vorhergehend eingesetzten Servoantriebstechnik auf Basis der Kollmorgen Servoregler S700 bietet der aktuelle Stand der Technik mehr Möglichkeiten der Optimierung. „Mit dem Pipe-Network können wir alle Brems- und Beschleunigungsvorgänge noch besser kontrollieren“, unterstreicht Christian Reinsch. Die Engineering-Umgebung innerhalb der Kollmorgen Automation Suite (KAS) macht zudem den Weg frei, die Schnitte nicht nur positionsabhängig zu setzen, sondern auch druckmarkengesteuert.

Diese Aufgabe bekommt dann eine Relevanz, wenn das Schneidmodul bereits fertig bedruckte Kunststoffröhren auf die richtige Länge bringen muss – beispielweise bei laminiertem Material für mehrfarbige Zahnpasta. „Auch hier brauchen wir eine gute Antriebstechnik, um hohe Qualität zu garantieren“, fasst Andreas Bauknecht zusammen und freut sich gemeinsam mit Christian Reinsch darüber, wie schnell der Wechsel auf den PCMM erledigt war.

Dieses Tempo ist vor allem dem Pipenetwork und der Ethernetkommunikation geschuldet, mit dem sich auch komplexe elektronische Kurvenscheiben komfortabel und zeitsparend erstellen lassen. Damit bringt die Motion-Control-Steuerung echtes Potenzial mit für das Retrofit, zumal es durch die Echtzeit-Ethernet-Kommunikation keine Restriktionen gibt, von welchem Hersteller die übergeordnete SPS kommt. (ud)

SPS IPC Drives 2017, Halle 3, Stand 648

* Thomas Sautter, Vertriebsleiter Süd, Kollmorgen Europe

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