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antriebstechnik 4/2016

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HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2016 Geballte Antriebs-Power Servoantriebe jetzt auch in 400-V-Variante verfügbar Manfred Niedoba Bei der Entwicklung der neuen Sigma-7-Servoantriebe von Yaskawa standen vor allem drei Ziele im Vordergrund: Eine zeit sparende Inbetriebnahme, ein hoher Produktionausstoß und eine maximale Ausfallsicherheit. Die Reihe bietet damit sowohl dem Maschinenbauer als auch dem Endanwender in der produzierenden Industrie eine Antwort auf aktuelle Marktanforderungen. Lesen Sie mehr. Manfred Niedoba ist Product Manager Motion Control bei Yaskawa Europe GmbH in Eschborn Maschinen- und Anlagenbauer bewegen sich heute in einem zunehmend anspruchsvollen Marktumfeld: Die zentrale Rolle von Software und Elektronik erfordert neue Kompetenzen über die mechanische Konstruktionspraxis hinaus. Gleichzeitig werden die Entwicklungszeiten immer kürzer. Eine Antwort auf diese komplexen Herausforderungen bieten leistungsfähige Komponenten, die bereits viele intelligente Funktionen mitbringen. Vor diesem Hintergrund hat der Hersteller die neue Generation seines Servoantriebssystems Sigma konzipiert. Die aktuelle Reihe Sigma-7 bietet deshalb alle Voraussetzungen für eine einfache und entsprechend zeitsparende Inbetriebnahme, für maximale Schnelligkeit und einen entsprechend hohen Maschinenausstoß für einen zuverlässigen und ausfallsicheren Betrieb. Besonders große Potenziale entwickeln sie damit vor allem in Verpackungsanlagen, in der Halbleiterfertigung, in der Holzverarbeitung und in Digitaldruckmaschinen. Zeitsparende Inbetriebnahme Umfangreiche Voreinstellungen (Presets) in der Verstärker-Software vereinfachen die Inbetriebnahme der Servoantriebe. Eine „Tuning-less“-Funktion z. B. erlaubt den sofortigen Einsatz von Sigma-7 ohne aufwändige Parametrierung und ohne besondere Regelungskenntnisse. Und auch hardwareseitig unterstützt das Servoantriebssystem die Installation und Inbetriebnahme: So verfügt die neue 400-V-Version über abnehmbare Schnellverbindungsstecker nach europäischem Standard für eine einfache und komfortable Verdrahtung. Das buchförmige Book-Style-Gehäuse unterstützt zudem die lückenlose Side-by-Side-Montage mehrerer Verstärker auf kleinem Raum. Dadurch ist eine hohe Leistungsdichte im Schaltschrank realisierbar. Der Platz im 01 02 01 Ab sofort ist die neue Sigma-Generation auch in einer 400-V-Variante verfügbar 02 Die neue 400-V-Version verfügt über abnehmbare Schnell verbindungsstecker nach europäischem Standard 36 antriebstechnik 4/2016

HANNOVER MESSE 2016 Schaltschrank wird minimiert und erlaubt die Integration der Antriebselektronik in die Maschine. Auch eine direkte Verdrahtung von Gerät zu Gerät, eine sogenannte Daisy-Chain- Verdrahtung, ist möglich und reduziert so die Installationszeit. Die Integration in die Anlagenumgebung kann über die Echtzeit- Ethernet-Schnittstelle EtherCAT erfolgen. Die Summe dieser Möglichkeiten zur Zeitersparnis verkürzt die Phase bis hin zur Markteinführung einer Maschine, die „time to market/machine“, erheblich. Leistungsfähige Algorithmen Im Produktionsalltag wird die Leistungsfähigkeit von Servoantrieben vor allem anhand von zwei Faktoren bemessen: Maschinenausstoß und Präzision. Drehmoment und Beschleunigung unterliegen allerdings naturgemäß physikalischen Grenzen. Die Mechanik hochwertiger Motoren hat diese Grenzen bereits stellenweise ausgereizt. Die Motoren der Sigma-7-Reihe sind jedoch bei gleicher Leistung bis zu 20 % kleiner als ihre Vorgänger und erwärmen sich signifikant weniger. Sie benötigen damit nicht nur weniger Platz in der Maschine, sondern sind zudem noch energieeffizienter. Noch größere Effizienzpotenziale bieten allerdings Verbesserungen bei Software und Elektronik. Der Servoantrieb zeichnet sich deshalb durch leistungsfähige regelungstechnische Algorithmen aus. So übernimmt z. B. die „Tuning-less“-Funktion die automatische Anpassung an die Last. In Verbindung mit einer automatischen Vibrationsunterdrückung kann eine Anlage so selbst bei einem Trägheits-Last-Verhältnis von 30:1 noch vibrationsfrei laufen. Auch bei dynamischen Lastwechseln läuft das System zuverlässig. Ein Kraftrippelausgleich sorgt zusätzlich für einen hohen Gleichlauf. Die geschickte Kombination von 24-bit-Geber- Auflösung und leistungsstarker Regelperformance erfüllen hohe Standards bei Gleichlauf und Genauigkeit. Die Absolute-Encoder stellen beides, vor allem auch bei geringen Drehzahlen, sicher. Die Vorteile der Sigma-7-Antriebe kombiniert der Hersteller mit durchgängigen Steuerungslösungen – von der Hochleistungs-SPS bis zu Motion-Control-Steuerungen. Diese Kombinationen erlauben synchrone Anwendungen mit bis zu 62 Achsen, in einer speziellen Variante sogar bis 256 Achsen. Damit integrieren sich die neuen Servo-Antriebe in das von Yaskawa entwickelte Konzept „Total System Solutions“. Modular aufeinander abgestimmte Produkte und Software der Unternehmensbereiche Drives & Motion, Robotics und Vipa ergänzen sich dabei zu technisch einheitlichen Automatisierungslösungen aus einer Hand. Durchgängige Systemarchitekturen von Visualisierung und Steuerung bis Antriebstechnik und Robotik ermöglichen optimierte Bedienkonzepte und eine einfache Geräteauswahl. Ausfallsicherheit und Retrofit Die neu entwickelten Servoantriebe sind seit 2014 für 200 V und in Kürze auch für 400 V verfügbar. Sie decken einen Leistungsbereich von 0,5 bis 15 kW ab. Fernern setzt die Generation Sigma-7 auf die Vorteile der Vorgängerserie Sigma-5 und erweitert diese durch u. a. höhere Sicherheitsstandards (SIL3, Pl-e), Doppelachsmodule sowie höhere Schutzarten der Motoren (IP67). Auch ein Retrofit bestehender Anlagen ist problemlos möglich, denn die neuen Motoren sind mechanisch kompatibel zu den Flanschmaßen der Sigma-5-Generation. www.yaskawa.com 03 Potenziale in Verpackungsanlagen, Halbleiter fertigung, Holzverarbeitung und in Digitaldruckmaschinen antriebstechnik 4/2016 37

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