antriebstechnik 3/2023

UMRICHTERTECHNIK

UMRICHTERTECHNIK PROZESS-VISUALISIERUNG PRÄVENTIVE WERKZEUGÜBERWACHUNG MIT UMRICHTERN Ein Kernpunkt beim Thema Industrie 4.0 ist stets die Überwachung und Kontrolle von Fertigungs- und Bearbeitungsprozessen. Das von BMR entwickelte MotorView bietet eine leistungsstarke Lösung zur Integration eines Prozessüberwachungssystems bei Umrichtern und Motoren. 01 Es eignet sich für alle Anwendungen, bei denen ein Spindel- Umrichter-System im Einsatz ist, wie beispielsweise bei Fräsmaschinen, bei denen oft auch mehrere Arbeitsgänge mit verschiedenen Fräsern erfolgen. Hier lässt sich mit MotorView jeder Bearbeitungsschritt direkt verfolgen. Mit diesem Messgerät kann jede Maschine ausrüstet werden. Das gilt sowohl für die Konzeption von neuen Maschinen als auch für die Nachrüstung und Aufbereitung älterer Maschinen. MotorView ist aufgeteilt in zwei Komponenten, einen Sensorik- Teil und einen Anzeige-Teil. Die Integration ist denkbar einfach: Der Sensorik-Teil wird lediglich in die Motorleitungen zwischen Umrichter und angetriebenen Motor geklemmt beziehungsweise eingeschleift. Dadurch laufen die Motorphasen über das Gerät, das alle Informationen über Spannungen und Ströme erfasst und speichert, ohne den Ablauf zu beeinträchtigen. Der Display-Teil ist über ein Kabel damit verbunden und stellt den erfassten Lastzustand der Spindel grafisch dar. Für die Kommunikation und Integration mit der Maschinensteuerung ist ein digitales und serielles Interface vorhanden. Silke Brügel, freie Autorin, Ottobrunn 01 Der SFU1000 kann ohne Zusatzbeschaltung SPS-Eingänge ansteuern RÜCKSCHLÜSSE ÜBER LASTZUSTAND „Motorview hat das Ohr quasi direkt am Prozess und kann die Daten über Lastzustände der Spindel äußerst feinfühlig erfassen und darstellen“ erklärt BMR-Entwicklungsingenieur, Dipl.-Ing. Frank Buchholz. „Der Lastzustand des Motors bildet in der Regel auch den Bearbeitungsvorgang ab, was wertvolle Rückschlüsse ermöglicht, ob der Prozess ordnungsgemäß abläuft, oder ob sich Probleme ankündigen“, so Frank Buchholz weiter. Hier ist man wieder direkt beim Thema Industrie 4.0, da sich durch Predictive Maintenance, sprich die vorausschauende Werkzeugkontrolle, ein ungeplanter Maschinenstillstand vermeiden lässt MotorView wird damit des Weiteren zu einem Instrument für die Qualitätssicherung und trägt, langfristig gesehen, zur Kostenreduzierung in der Produktion bei. Durch frühzeitiges Erkennen von Schneidleistungsminderung durch stumpf werdende Werkzeuge bietet es dem Anwender die Möglichkeit zum rechtzeitigen Werkzeugwechsel, bevor es zu einer Verschlechterung der Prozessqualität oder im schlimmsten Fall zu einem Werkzeugbruch kommt. 16 antriebstechnik 2023/03 www.antriebstechnik.de

UMRICHTERTECHNIK Neben diesen wichtigen Funktionen erkennt MotorView frühzeitig weitere Probleme, wie beispielsweise Lagerverschleiß der Spindel, den Ausfall eines Motorkabels, das Erkennen von Regelschwingungen oder Parametrierfehler im Antriebssystem. Durch die feinfühlige Sensorik ist immer eine direkte Abbildung des Bearbeitungsprozesses möglich. BEREIT FÜR DIE PRODUKTION DER ZUKUNFT „Als Spezialist für Antriebstechnik haben wir unser Leistungsspektrum in den letzten Jahren bestens auf die Anforderungen der Industrie 4.0 vorbreitet“, sagt BMR-Geschäftsführerin Susanne Brittling. An erster Stelle sind zwei Produktinnovationen des Familienunternehmens aus Schwabach und aktuellen Marktführer für Umrichter in Modulbauweise zu nennen: Der SFU 400, der kleinste Frequenzumrichter auf dem Markt mit einer Ausgangsleistung von 380 VA. Das ist besonders beachtlich bedenkt man die kompakte Baugröße, die etwa vergleichbar mit einer Zigarettenschachtel ist. Dennoch hat der SFU alle Features, die ein „erwachsener“ Frequenzumrichter bieten sollte. Der Antrieb von AC- und BLDC-Motoren ist selbstverständlich, ebenso Drehzahlen bis 100.000 U/m -1 . Aus einer Versorgungsspannung von 48 V lässt sich eine maximale Ausgangsleistung von 380 VA generieren. Selbst in diesem Format ist ein Bremswiderstand von zwei Watt integriert, der sicheres und schnelles Abbremsen der Spindel ermöglicht. Der Anschluss erfolgt über Schraubklemmen. Es stehen je ein digitaler und analoger Eingang für Start-Stopp und Drehzahlvorgabe, einer für den Temperatursensor sowie zwei parametrierbare digitale Ausgänge zur Verfügung. Auch der Modul-Frequenzumrichter SFU 1000 mit einer hohen Ausgangsleistung bei kompakter Bauweise ist relativ neu bei BMR. Das Leistungsspektrum umfasst jetzt Ansteuerungen von 80VA bis jetzt 1.000 VA auf maximal reduzierter Montagefläche. Diese Formate sind ideal für den Einsatz in kleinen bis mittelgroßen Fräs- und Schleifautomaten sowie für alle CAD/CAM-System mit Hochdrehzahlantrieben. Eine Anpassung an die Kundenwünsche hinsichtlich Montageanforderung oder Ein- und Ausgänge ist selbstverständlich. Durch ein sogenanntes ‚sicher abgeschaltetes Drehmoment‘ (Safe Torque OFF) ist zuverlässiger Schutz gegen unbeabsichtigtes Anlaufen garantiert. „Unsere Philosophie ist es, den Kunden maßgeschneiderte Lösungen zu bieten, die den spezifischen Besonderheiten vor Ort ebenso entsprechen wie den aktuellen Anforderungen an eine moderne, sichere und störungsfreie Produktion“, so Susanne Brittlinng. Bilder: BMR www.bmr-gmbh.de DIE IDEE „Das System MotorView erfasst die Lastzustände der Spindel über den Frequenzumrichter hochgenau. Dadurch können sehr genaue Informationen über die aktuelle Performance des Herstellungsprozesses gewonnen werden. So wird der Frequenzumrichter schließlich ein Instrument für Condition Monitoring, welches bei der Minimierung von Wartungskosten und Stillstandszeiten eine wichtige Rolle spielt.“ SMARTE PRODUKTE FÜR DIE SMART INDUSTRY Alle Geräte sind bezüglich Kompatibilität den Anforderungen der Industrie 4.0 angepasst. So verfügt der neue SFU 1000 beispielsweise über vier parametrierbare Ausgänge, wobei drei von ihnen als aktive Ausgänge mit 0-24 V Pegel realisiert werden können. Damit lassen sich direkt ohne Zusatzbeschaltung SPS-Eingänge ansteuern. Als Antwort auf die steigenden Sicherheitsanforderungen ist im SFU1000 standardmäßig ein STO-Modul integriert. Stephan Brittling, Teil der Geschäftsleitung bei der BMR GmbH, Schwabach Innovative Antriebe für höchste Ansprüche Servo-Antriebssysteme Hochleistungs-Spindelhubgetriebe ATLANTA Antriebssysteme GmbH Adolf-Heim-Str. 16 74321 Bietigheim-Bissingen www.atlantagmbh.de