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antriebstechnik 4/2015

antriebstechnik 4/2015

HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2015 Da bei dem Verfahren der modellbasierten dynamischen Vorsteuerung keinerlei zusätzliche Hardwarekosten entstehen, gibt es nur wenig Argumente, darauf zu verzichten. Wird die größere Bahngenauigkeit nicht gebraucht, kann dieses Verfahren auch für eine Steigerung der Dynamik und so für eine Verkürzung des Maschinentaktes verwendet werden. Der intelligente Querschneider Querschneiden beschreibt allgemein einen Prozessschritt im Maschinenbau, bei dem ein Endlosmaterial von einer Schneidevorrichtung quer zerteilt oder perforiert wird. Ist die Schnittlänge variabel, so muss die Messerwalze zwischen den Schnittphasen, die eine synchrone Bewegung erfordern, verlangsamt oder beschleunigt werden. In diesem Fall wird der Prozess als asynchrones Querschneiden bezeichnet. Ein solcher Querschneider ist ein Beispiel für eine 03 Delta-Kinematik für Pick&Place-Anwendungen komplexe Motion Control-Funktion mit nur einem Freiheitsgrad. Insbesondere am Eintauchbereich, also zu Beginn der Synchronphase, ist die Güte der Bahntreue sehr gut am Schnittergebnis abzulesen. Schwingt das Messer aufgrund der Rückwirkungen aus dem Prozess wird der Schnitt unsauber und ungenau. Hier kann eine gute Vorsteuerung die Schnittgenauigkeit entscheidend verbessern oder die Maschinengeschwindigkeit steigern. Dafür ist allerdings eine Kenntnis des Schnittkraftverlaufs unabdingbar. Während sich der Drehmomentverlauf, der aus der Beschleunigung resultiert, einfach berechnen lässt, ist es nur Experten möglich, die Schnittkraft genau vorherzusagen. Sie hängt von vielen Faktoren ab, wie beispielsweise dem Material oder der Form und der Schärfe des Messers. Abnutzung oder Materialveränderungen oder auch die Temperatur beeinflussen die Schnittkraft, die daher nicht pauschal berechnet werden kann. Eine modellgestützte Vorsteuerung, die beim Beispiel des DeltaRoboters sinnvoll ist, kann beim Querschneider nicht eingesetzt werden. Typischerweise ändert sich die Schnittkraft zwischen den Schnitten nur geringfügig. Ein Mensch würde versuchen, sich die Kraft zu merken und beim nachfolgenden Versuch mit entsprechend mehr Kraft ans Werk gehen. Einen solches Lernverhalten lässt sich auch programmieren. Es wird „Iterativ Learning Control“ (ILC) genannt. Dabei wird bei einem periodischen Vorgang ein Drehmoment in der ersten Periode erfasst und in den nachfolgenden Zyklen als Vorsteuerungswert verwendet. Anders als beim klassischen ILC-Verfahren, wie es in der Literatur beschrieben wird, ist es beim Querschneideprozess unbedingt notwendig, den Zeitbezug aufzulösen. Der Querschneideprozess führt zwar zu periodischen Kräften, aber eben nicht über der Zeit, sondern über der Messerposition. Außerdem ermöglicht ein asynchroner Querschneider eine flexible Schnittlänge. Daher ist es nötig, das Verfahren anzupassen. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Regelungstechnik an der TU Braunschweig hat Lenze das klassische Verfahren weiterentwickelt und auf den Querschneideprozess angepasst. Bei Material- oder Messerwechsel sind neue Lernzyklen erforderlich. Die ersten Schnitte sind vergleichsweise ungenau, aber im Betrieb werden die Erfahrungen der vorangegangen Schnitte angewendet. Dafür hat Lenze ein FAST-Technologiemodul entwickelt, das das Lernverfahren auf den periodischen Schnittprozess eines rotierenden Messers anwendet. Die Inbetriebnahme ist denkbar einfach, denn eine aufwändige Bestimmung von Maschinenparametern für eine modellgestützte Vorsteuerung ist nicht erforderlich. Mehr Zeit für’s Wesentliche Mit vorgedachten Lösungen lassen sich nicht nur Grundfunktionen von Maschinen realisieren. Auch komplexe Applikationen, wie Pick&Place-Roboter oder Querschneider können standardisiert werden. Durch den Einsatz von intelligenten Verfahren aus dem Bereich der Regelungstechnik lassen sich die Qualität des Verarbeitungsprozesses und die Geschwindigkeit einer Maschine verbessern. Durch die Technologiemodule FAST können zudem Entwicklungs und Inbetriebnahmezeiten drastisch verkürzt und die Qualität der Maschinensoftware optimiert werden. So bleibt dem Maschinenbauer mehr Zeit für das Wesentliche, nämlich den Ausbau des eigenen Technologievorsprungs. www.lenze.com 54 antriebstechnik 4/2015

Komplett ohne Schaltschrank arbeitsfähig Mit der dezentralen Steuerung iSA von AMK ist es möglich, alle Komponenten der Automatisierung direkt im Maschinenmodul zu installieren; die Schnittstellen reduzieren sich auf einen Realtime-Ethernet-Anschluss zur Aufnahme in den Steuerungsverbund und einen Drehstromanschluss mit 3 × 400 VAC. Für das Maschinenmodul bietet die Steuerung eine DC-Bus-Versorgung für Servoantriebe, eine integrierte 24-V-Versorgung und die Steuerungsintelligenz inklusive Motion Control. Die Integration in die Steuerungsumgebung ist über Ethercat möglich. Mit Querkommunikation im Master-Slave-Betrieb lässt sich die Steuerung im Verbund mit anderen Steuerungen sowie als Gateway für Ethernet/IP und Profibus einsetzen. Aufgrund der Ausführung in IP65 kann die Steuerung iSA direkt dort eingebaut werden, wo ihre Funktionen benötigt werden. www.amk-antriebe.de Explosionsgeschützter Motor eine Nummer größer WEG erweitert seine Baureihe W22X der explosionsgeschützten Motoren um die IEC-Baugröße 800 für Mittel- und Hochspannungsanwendungen. Der W22X 800 in vierpoliger Ausführung weist bei Volllast und einer Spannung von 6,6 kV einen Wirkungsgrad von 97,4 % auf. Erreicht wird diese Effizienz u. a. durch eine Rohrkühlung aus rostfreiem Stahl zur Optimierung des Luftstroms. Der Motor ist in einem biegefesten Gehäuse aus Stahl ausgeführt und in 2-, 4-, 6- und 8-poliger Ausführung – auf Anfrage auch höherpolig – bei Frequenzen von 50 und 60 Hz verfügbar. Er ist als Serienmotor mit mehreren Optionsmodulen konzipiert, vergleichbar mit denen der W22X-Niederspannungsmotoren. Er verfügt über die ATEX- und die IEC-Ex-Zertifizierungen für den Bereich Ex d(e) IIB T4 Gb. Geeignet ist er für energieintensive Anwendungen in anspruchsvollen Umgebungen, insbesondere im Öl- und Gasbereich sowie im Bergbau. Zukunftssichere Automatisierung Intelligente und vernetzte Systeme Innovative Hard- und Software- Entwicklungen Offene Kommunikationsplattformen Langfristiges Lifecycle-Management www.weg.net, www.wattdrive.com Universeller Servoverstärker Der universelle Servoverstärker D1-N von Hiwin ist auf die Anforderungen von Maschinenbauern im europäischen Raum zugeschnitten. Er eignet sich für rotative Servomotoren und Linear- oder Torquemotoren. Er unterstützt digitale und analoge Geberschnittstellen, Hallsensoren und übergeordnete Protokolle wie 1 Vss und EnDat 2.2. Ein Echtzeitoszilloskop, FFT-Analyse sowie Bode- und Nyquist-Diagramme unterstützen bei der Inbetriebnahme und Fehleranalyse. Neben ±10 V- und Puls/Richtung-Sollwertschnittstellen bietet der Verstärker auch ein Ethercat-Interface, das das CoE-Protokoll unterstützt. Die Sicherheitsfunktion STO ist direkt in das Gerät integriert. Im Fehlerfall kann über den Verstärker der Motorstrom und damit das Drehmoment am Motor sicher abgeschaltet werden. Aktuell ist der Verstärker in vier Leistungsklassen und mit effektiven Dauerströmen von 2,1 A, 4,2 A, 8,4 A und 21 A erhältlich. Der Spitzenstrom beträgt das Dreifache des Dauerstroms und steht für 1 s zur Verfügung. www.hiwin.de www.baumueller.de Besuchen Sie uns: Halle 14 Stand K 17 be in motion

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