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antriebstechnik 5/2016

antriebstechnik 5/2016

ELEKTROMOTOREN Besser in

ELEKTROMOTOREN Besser in Form Dezentrale Servotechnik vereinfacht Design von Blechbiegemaschinen Fabio Massari In der neuen Maschinengeneration hat sich ein weltweit führender Blechbiegemaschinen-Hersteller von traditionellen Antriebs architekturen gelöst. Statt die Antriebe für den Werkzeugwechsel innerhalb der Maschine zentral im Schaltschrank zu installieren, setzt Salvagnini dezentrale Servoverstärker zur Positionierung ein. Sie liefern dabei Kosten einsparungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. D en Anfang des Bearbeitungsprozesses in der Blechbiegemaschine übernimmt ein Bediener, der die Blechtafel auf die waagerechte Arbeitsebene legt. Positionierachsen übernehmen vollautomatisch das Ausrichten des Werkstückes an der Biegeeinheit unter dem so genannten Niederhalter. Dieser klemmt das Blech ein, während die Biegeeinheit mit der so genannten Kantschwinge schnell eine beliebige Anzahl von Abkan- Fabio Massari ist Salesmanager bei Kollmorgen srl in Bovisio Masciago/Italien tungen nach oben oder unten ausführt. Die präzise Referenzlage ist deshalb so entscheidend für die weitere Fertigungsqualität, weil sie während der Bearbeitung eines Werkstücks nur ein einziges Mal erfolgt. Für den Antrieb der dafür eingebauten Positioniereinheiten nutzt die italienische Firma Salvagnini dezentrale Servoregler der Reihe AKD-N von Kollmorgen. Mit der neuen Geräte generation des Spezialisten für Antriebstechnik und Motion Control ist es möglich, die Regler direkt vor Ort in unmittelbarer Nähe zu den Motoren zu montieren. Ein Vorteil dieser dezentralen Architektur erschließt sich aus dem sinkenden Aufwand für die Verkabelung der insgesamt sieben dezentralen Servoachsen in der neuen Biegemaschine P2lean. Bei einem zentralen Aufbau mit Schaltschrankumrichtern waren die geschirmten Kabel zwischen Motor und Regler sowie die Leitung für das Rückführungssystem bisher nicht selten über eine Distanz von bis zu 10 m, zu verlegen. Das macht in der Summe der sieben Positionierachsen eine Gesamtlänge von 140 m (14 Einzelleitungen mit jeweils 10 m). Mit der jetzigen Lösung aus einem zentralen Versorgungsmodul AKD-C im Schaltschrank und sieben dezentralen Servoreglern in zwei Gruppen mit drei und vier Achsen sind es jetzt nur noch 40 m. Diese Gesamtlänge errechnet sich wie folgt: Zwei Hybridkabel mit Leistungsversorgung und Feedback zwischen Versorgungsmodul und den beiden am dichtesten liegenden dezentralen Antriebssträngen mit insgesamt 20 m plus jeweils noch mal 3 m zur Anbindung zwei der drei Achsen innerhalb der ersten Gruppe und 4,5 m für weitere drei Achsen in der zweiten Gruppe. Hierbei ist zu wissen, dass der durchschnittliche Abstand der IP67-Geräte in der Anlage 1,5 m nicht übersteigt. Bleibt noch die Versorgung der Motoren. Auch diese sind maximal 1,5 m 40 antriebstechnik 5/2016

ELEKTROMOTOREN 01 P2lean Salvagnini Maschine mit dezentraler Servotechnik 02 Herr Kunze von Salvagnini und Herr Favalessa von Kollmorgen (links nach rechts) von den dezentralen Servoreglern AKD-N entfernt eingebaut. Weil die Kollmorgen- Lösung mit der Einkabelanschlusstechnik ausgestattet ist, sind lediglich weitere 7,5 m Leitung notwendig. Zusammengerechnet bringt der Einsatz der dezentralen Servoregler AKD-N in Verbindung mit der Einkabelanschlusstechnik, allein bei der Installation eine Ersparnis von 100 m – nämlich von 140 auf 40 m und damit von rund 71 %. Effektiver weil sparsamer Dieser sparsame Umgang mit Installationstechnik bringt im direkten Zusammenhang weitere Verbesserungen als direkte Folge kürzeren Leitungen. Die brauchen nämlich weniger Platz in der Maschine und lassen sich darüber hinaus auch schneller verlegen. Dabei sorgt die geringere Steckeranzahl auch noch für Zeitgewinn beim Anschließen – was am Ende Kosteneinsparungen von 30 % zur Folge hat. Die weiteren Vor teile der dezentralen Servotechnik finden sich auch abseits der eigentlichen Maschine, und zwar im Schaltschrank. Weil sich die Verlustwärme der Regler nicht mehr hinter geschlossenen Türen ausbreiten muss, sinkt der Aufwand für die Klimatisierung. Dieser Aspekt bringt zwei Effekte mit sich: Erstens kleinere und damit die preiswertere Aus legung der Klimatisierung sowie zweites eine verbesserte Ener gieeffizienz als Folge von geringerem Eigenverbrauchs des Schaltschranks. Einsparungen von 30 % hat Kollmorgen bei der Applikation von Salvagnini konkret errechnet. Platzersparnis, steigende Energieeffizienz sowie sinkende Installations- und Montagekosten sind drei Vorteile der dezentralen Servotechnik in Form der AKD-N Servoverstärker, die ihrerseits zu mittelbaren Kostensenkungen führen. Interessant ist dabei der Zusammenhang, dass dieser sparsame Umgang mit Ressourcen auch noch mit einem geringeren monetären Aufwand für die Hard ware verbunden ist. Die dezentrale Architektur kostet im Vergleich zur zentralen Schaltschranklösung bei der kleinsten Salvagnini-Maschine mindestens 3,5 % weniger, bezogen auf die antriebstechnische Ausrüstung. Bei Anlagen mit mehr Performance und höherer Achsenzahl sind bis zu 10 % drin. Energieeffizienz gesteigert Für einen weiteren Innovationsschritt nutzt Salvagnini ebenfalls Antriebstechnik von Kollmorgen. Hierbei wurde das zentrale Hydrauliksystem mit Hauptpumpe und entsprechend leistungsstarkem Asynchronmotor von drei Aktuatoren substituiert. Hocheffiziente Servoaktuatoren, angetrieben von AKM-Servomotoren und geregelt von Servoverstärker der Reihe S700, liefern erst dann Kraft, wenn der Prozess diesen gerade erfordert. Folglich steigt an dieser Stelle die Energieeffizienz, weil die Anlage lediglich die gerade aktiven Formprozesse antreibt und nicht ein komplettes, üppig ausgelegtes System betriebsbereit halten muss. Aufgrund der Regelgenauigkeit der Antriebsachsen steigt zudem die Fertigungsqualität, weil die geforderten Formkräfte mit höherer Wiederholgenauigkeit und schneller abrufbar sind. In Summe ist es Salvagnini mit der P2lean gelungen, eine gleichermaßen ökonomische, ökologische und damit wettbewerbsfähige Maschine für Unternehmen der Blechbearbeitung zu entwickeln. Die dezentrale Servotechnik von Kollmorgen leistet dafür wertvolle Beiträge zur Ressourceneffizienz, vor allem in puncto Verkabelung sowie Schaltschrankplatz und Schaltschrankklimatisierung. www.kollmorgen.de antriebstechnik 5/2016 41

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