Motion Control

Reine Antriebskraft: Nicht mehr und nicht weniger

| Autor / Redakteur: Thomas Herold / Karin Pfeiffer

Der neue Gold Twitter mit 80 Ampere von Elmo Motion Control ist Herstellerangaben zufolge der kleinste STO-zertifizierte Servoantrieb der Welt.
Der neue Gold Twitter mit 80 Ampere von Elmo Motion Control ist Herstellerangaben zufolge der kleinste STO-zertifizierte Servoantrieb der Welt. (Bild: ZOHARON/Elmo Motion Control)

Weniger Geld in die Mechanik stecken – und trotzdem viel Leistung und mehr Durchsatz fahren? Ein SMT-Be​stückungsautomat zeigt, wie das mit Pure Power und den Mini-Servo-Drives von Elmo klappen kann.

Industrie 4.0 gilt als Schlagwort unserer Zeit und scheint tatsächlich auf dem besten Weg, ganze Fabriken zu revolutionieren. Ein Aspekt allerdings, dem bisher eher wenig Aufmerksamkeit geschenkt wurde, ist die Motion-Control-Technologie. Dabei hat sie das Zeug, nicht nur viele der gesetzten Hauptziele von Industrie 4.0 zu erreichen. Sie kann sie auch noch vorantreiben. Die dezentralen Servoantriebe sind klein, intelligent, kompakt und kommunizieren auf effiziente Weise. Tief in einer Maschine verbaut fungieren sie schon jetzt als fortschrittliche Telemetriegeräte, die messen, überwachen und reagieren können. Der Einfluss innovativer Motion-Control-Technologie in der intelligenten Fertigung ist beispielsweise bei Pick-and-Place-Anwendungen deutlich erkennbar, aber auch bei vielen anderen hochdynamischen Applikationen, bei denen es auf maximale Leistung bei hohem Durchsatz ankommt.

Die robusten Pure-Power-Antriebe von Elmo Motion Control stehen für eine solche intelligente Servotechnik. Diese Mini-Servo-Drives machen smarte Maschinen noch smarter, erlauben ein schlankeres Maschinendesign und höheren Durchsatz. Beispiel: ein SMT-Bestückungsautomat (Surface Mount-Technologie) für Leiterplatten mit hohem Durchsatz und hoher Qualität, mit doppelter Gantry-Bauweise und Montageköpfen auf der Z-Achse, die die Längen- und Winkelausrichtung der Bauteile steuern. Hier ist es durch den Einsatz der kompakten Servoantriebe Gold Twitter von Elmo Motion Control gelungen, das Gewicht von ursprünglich 2.000 kg bei einem Volumen von 5,2 m³ auf nur 1.200 kg und einem Volumen von 3,9 m³ zu reduzieren. Das sind satte 33 % weniger Mechanik! Zudem konnte der Hersteller den hohen Durchsatz der Pick-and-Place-Maschine so zusätzlich steigern.

Pure Power: Nicht mehr als nötig

Doch wie kann die kleinere, leichtere und dadurch zumindest scheinbar weniger leistungsfähige Maschine das gängige „Schwergewicht“ in seiner Ausbringungsmenge übertreffen? Die Lösung steckt im Begriff Pure Power. Pure Power bezieht sich auf die Fähigkeit, dem System exakt die Leistung zuzuführen, die nötig ist. Also nicht zu viel und auch nicht zu wenig. Normalerweise führen übermäßige oder ungenügende Energieübertragungen zu mechanischen Beanspruchungen, die als Störungen gelten und eine elektrische und mechanische Belastung verursachen. Dabei handelt es sich in der Regel um unerwünschte elektrische oder mechanische Oberwellen, übermäßige Hitze im Antrieb sowie elektromagnetische Störungen, mechanische Vibrationen und Resonanzen. All diese Effekte beeinträchtigen vor allem die Leistung des Systems.

Zu den herkömmlichen Methoden, diese Störungen zu vermindern oder zu vermeiden, zählt etwa das Hinzufügen spezieller Komponenten wie voluminöse Netzfilter, zusätzliche Induktivitäten, Kühlkörper und Ventilatoren. In einigen Fällen ist es notwendig, die Mechanik belastbarer und stabiler zu machen. In anderen wiederum lassen sich einige Vibrationen und Resonanzen durch einen langsameren Arbeitszyklus verhindern. Die meisten dieser Methoden vergrößern allerdings die Abmessungen der Maschine und erhöhen die Design- und Implementierungsarbeiten sowie Kosten und Wärmeabgabe. Jedes Teil der Antriebskette trägt zu dieser Aufblähung bei.

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