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Stellantrieb

So sorgen Feldbus-Positionierantriebe für einen schnellen Brötchenwechsel

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Produktwechsel mit reduzierter Rüstzeit

Das Zusammenspiel der Stellantriebe innerhalb der Produktionseinheit wird über die Maschinensteuerung synchronisiert. Die Buskommunikation erfolgt in diesem Fall über Profinet. Sie lässt sich auf Kundenwunsch aber auch über EtherNet/IP, Powerlink oder Ethercat realisieren. In der HMI werden die Stellantriebe in das Gesamtsteuerungskonzept der Maschine integriert. Wird ein neues Produkt angewählt, stellen sich sämtliche Stellantriebe auf die neue Position ein und die Produktion kann unmittelbar fortgesetzt werden. Zusätzlich zur Reduktion der Rüstzeiten besteht ein weiterer Vorteil in der präzisen Reproduzierbarkeit der Backergebnisse. Durch das hohe Maß an Prozessintegration wird eine Überwachung des Gesamtprozesses deutlich erleichtert. Wenn etwa die Welle des Antriebs blockiert, meldet der Stellantrieb den Fehler an die Maschinensteuerung zurück. Die HMI fungiert als Master, von dem die übergeordneten Prozessfunktionen koordiniert werden. Einzelne Programmsequenzen, wie etwa die Höhenverstellung der Walzen übernehmen die Stellantriebe jedoch selbstständig. Die systemübergreifende Diagnostik ermöglicht es, Verschleiß frühzeitig zu detektieren und Wartungsvorgänge in die Produktionsprozesse zu integrieren.

Wartung mit Stellantrieben optimiert

Um kosteneffiziente Produktion über den gesamten Produktlebenszyklus der Maschine sicherzustellen, wurde bei der Soft Star CTi ein Augenmerk auf eine optimierte Wartbarkeit gelegt. Beim Austausch verschlissener Elemente entstehen im Vergleich zu den verbreiteten Lösungen mit Servomotor und externem Getriebe deutlich reduzierte Montage- und Einrichtungskosten. Der Stellantrieb muss lediglich auf die Welle aufgebracht und die Drehmomentstütze festgezogen und mit Klemmring gesichert werden. Um den Einrichtbetrieb zu erleichtern, ist kein externes Bedien-Panel erforderlich. Der Einrichter steuert die Achspositionen unkompliziert über zwei Taster, die sich direkt am Siko Stellantrieb befinden. Es ist lediglich bei der Erstinbetriebnahme ein einmaliges Referenzieren der Achsen erforderlich. Durch Einsatz eines Absolutwertgebers ist selbst bei Verdrehen der Welle im spannungslosen Zustand kein erneutes Achsreferenzieren mehr erforderlich. Um einen vorzeitigen Defekt der Stellantriebe zu verhindern, wurden steuerungstechnische Schutzfunktionen integriert: Im Fall einer mechanisch blockierten Welle würde ein Anfahren des Antriebs gegen den mechanischen Widerstand zu einer starken Belastung des Motors und möglicherweise sogar zum Defekt führen. Im Fall der Siko-Antriebe werden jedoch laufend Position und Widerstand gegeneinander abgeglichen, sodass Schleppfehler bei blockierten Wellen erkannt werden. In einem solchen Fall stoppt das Programm und die Störung wird sofort an die Maschinensteuerung rückgemeldet, die ihrerseits einen Alarm ausgibt. So wird die Funktionsfähigkeit des Motors sogar im Fall einer mechanischen Störung bewahrt. Wird eine Spindel kontinuierlich schwergängiger, so meldet das System, dass eine Reinigung beziehungsweise der Austausch verschlissener Komponenten erforderlich wird.

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Der Produktionsbereich und der Antriebs- / Elektrobereich sind strikt voneinander getrennt und befinden sich in jeweils eigenen gekapselten Bereichen. Die Energieversorgungen von Steuerungselektronik und Leistungselektronik sind ebenfalls getrennt. Dadurch kann die Buskommunikation selbst dann aufrechterhalten werden, wenn die Leistungselektronik abgeschaltet ist. Dies wiederum ermöglicht ein erhöhtes Maß an Sicherheit bei Wartungsvorgängen, bei denen die Steuerungselektronik nicht stromlos geschalten werden kann.

* Michaela Wassenberg, freie Journalistin

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