Schnelle und präzise Positionierungen
Mehr Motion auf weniger Raum
Die Integration von mehreren Achs-Controllern in einem Gerät birgt vorteilhafte Zeit- und Raumeinsparungen bei der Installation. Auf diese Prämissen abgestimmt, wurde nun eine neue Gerätefamilie für mehrachsige Motion-Control-Anwendungen entwickelt. Hochintegriert auf engem Raum vereint der Multiachs-Controller vier Wechselrichter samt Einspeisung und Bewegungssteuerung im kompakten Gehäuse.
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGAMK hat den neuen Multiservo als durchdachten Baukasten aufgebaut, der in puncto Platz und Zeit spürbare Einsparpotenziale mit sich bringt. Im Vergleich zur herkömmlichen Ausrüstung mit Einzelachsreglern spart der Multiservo bis zu 60 Prozent an Platz im Schaltschrank ein. Das vierachsige Basismodul misst inklusive Einspeisung gerade einmal 130x320x230mm.
Bewegungssteuerung integriert
Eine weitere Besonderheit der Neuentwicklung besteht darin, dass die Mehrachsgeräte trotz ihrer Kompaktheit und der integrierten Versorgung eine ausgewachsene Bewegungssteuerung bieten. Weil sich die Einheiten durch eine variable Feldbusschnittstelle mit einer darüber liegenden Steuerung verbinden lassen, bietet AMK eine Motion-Control-Lösung, die unabhängig von der Marke der eingesetzten Steuerung arbeitet. Auf diese Weise können Maschinenbauer für die Bewegungsführung sämtliche Vorteile der Mehrachsgeräte nutzen, ohne von Werksvorschriften oder internationalen Gepflogenheiten bei der Auswahl des SPS-Herstellers abhängig zu sein. Für die verschiedenen Steuerungssysteme stehen alle gängigen Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung, z.B. Ethercat, Sercos oder Varan. Die Bewegungsfunktionen hat AMK in Technologie-Apps gegossen. Hierbei deckt das Unternehmen aktuell auf Basis der IEC61131-3 Kurvenscheiben, Handling-Aufgaben, Pick&Place-Bewegungen, Querschneider sowie mehr-achskoordinierte Verbünde (Interpolation) ab. Leistungsmäßig bietet der Hersteller den Multiservo mit Achsleistungen von 1, 2 und 4kVA an. Maschinenbauer haben zudem die Möglichkeit, die Achsen durch Erweiterungen in zweier oder vierer Schritten flexibel zu erhöhen. Bei den vier Achsen des Basisgeräts ist also noch nicht Schluss. Spätestens damit wird deutlich, welche Einsatzgebiete der neue Multiachs-Controller adressiert: Motion-Control-Anwendungen in der Verpackungs- und Textilindustrie sowie das weite Feld der Handhabungstechnik. Nach Erfahrungen von Udo Huneke, Marketingleiter von AMK, lassen sich in diesen Bereichen die meisten Applikationen mit einem Verbund aus vier bis zehn Achsen abdecken - und genau darauf ist der Multiservo eingestellt. "Unser Ziel besteht darin, dem Kunden das Leben leicht zu machen, indem wir eine Lösung bereitstellen, die wenig Platz braucht und darüber hinaus mit guter Usability punktet."
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGDoppelte Überlastfähigkeit
Um das Ganze mit einer hohen Betriebssicherheit zu kombinieren, bietet jede Achse für das dynamische Beschleunigungsverhalten der Antriebe die doppelte Überlastfähigkeit. Die 4kVA-Geräte bringen dann einen kurzfristigen Strom bis 13,2A. Auf diese Weise lassen sich Applikationen mit vergleichsweise hohen Losbrechmomenten aber moderaten Momenten im Normalbetrieb mit kleineren Reglern ausstatten. Die Energieeffizienz wird durch weniger Arbeit im Teillastbereich wesentlich verbessert. So wie sich die Anzahl der Achsen individuell konfigurieren lassen, so einfach lässt sich auch die Leistung des Zwischenkreises mit seiner Spannung von 540VDC erweitern. Flankiert wird das Ganze von der flexiblen Kühlung in Coldplate-Ausführung, die wahlweise mit Flüssigkeits- oder Luftkühlung ausgestattet ist.
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGIntegrierte Lösung statt Einzelgerätekombination
Einen weiteren Beitrag für ein einfaches und schnelles Engineering inklusive der Inbetriebnahme leistet die Montagetechnik der Multiservo-Geräte. Aufgrund des hohen Integrationsgrades von vier Servoachsen samt Einspeisung und Motion Control entfallen viele Schrauben. Die komplette Montage erfolgt mit nur einem Gehäuse und vier Schrauben. Ebenfalls reduziert sich die Verkabelung, sowohl bei der Ethernet-Kommunikation, als auch bei der Querkommunikation bzw. der Zwischenkreiskopplung. AMK unterstützt die schnelle Installation an dieser Stelle mit integrierten Querverbindungen, die Kabel einsparen und vor allem auch für einen überaus effektiven DC-Zwischenkreisverbund sorgen. Die angeschlossenen Achsen können damit bereits ab Werk untereinander einen Energieausgleich durchführen - was letztlich den Stromverbrauch senkt, weil die beim Bremsen erzeugte generatorische Energie im Zwischenkreis erhalten bleibt und nicht mehr über Widerstände verheizt wird.
Sicherheit als Serienausstattung
Als Rückführungssysteme setzt AMK die gängigen Geberarten ein und ermöglicht auch den geberlosen Betrieb. Weil das sicher abgeschaltete Moment mehr und mehr zum Standard im Maschinen- und Anlagenbau zählt, hat der Hersteller die Funkion Safe Torque Off (STO) in den Serienumfang der neuen Mehr-achsregler aufgenommen. Ein weiteres Highlight auf der Regelungsebene stellt die integrierte Schwingungsdämpfung dar. Mit dieser Funktion im Gepäck sind Maschinenbauer wesentlich besser in der Lage, die Produktionsgeschwindigkeit ihrer Maschinen zu erhöhen - und zwar ohne Einbußen bei der Fertigungsqualität.
Fazit
Kleinere Schaltschränke, eingesparte Installationszeiten und der DC-Verbund sind nur drei Vorteile, die im Maschinen- und Anlagenbau die Effizienz steigern. Zudem macht es der Multiservo von AMK ebenfalls möglich, dass sich Motion-Control-Aufgaben unabhängig von einer zentralen SPS und losgelöst von Restriktionen bei der Feldbuskommunikation lösen lassen. Damit besteht wieder mehr Freiheit, die für die jeweilige Applikation am besten passende Technik einsetzen zu können.
Die Integration von mehreren Achs-Controllern in einem Gerät birgt vorteilhafte Zeit- und Raumeinsparungen bei der Installation. Auf diese Prämissen abgestimmt, wurde nun eine neue Gerätefamilie für mehrachsige Motion-Control-Anwendungen entwickelt. Hochintegriert auf engem Raum vereint der Multiachs-Controller vier Wechselrichter samt Einspeisung und Bewegungssteuerung im kompakten Gehäuse.
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGAMK hat den neuen Multiservo als durchdachten Baukasten aufgebaut, der in puncto Platz und Zeit spürbare Einsparpotenziale mit sich bringt. Im Vergleich zur herkömmlichen Ausrüstung mit Einzelachsreglern spart der Multiservo bis zu 60 Prozent an Platz im Schaltschrank ein. Das vierachsige Basismodul misst inklusive Einspeisung gerade einmal 130x320x230mm.
Bewegungssteuerung integriert
Eine weitere Besonderheit der Neuentwicklung besteht darin, dass die Mehrachsgeräte trotz ihrer Kompaktheit und der integrierten Versorgung eine ausgewachsene Bewegungssteuerung bieten. Weil sich die Einheiten durch eine variable Feldbusschnittstelle mit einer darüber liegenden Steuerung verbinden lassen, bietet AMK eine Motion-Control-Lösung, die unabhängig von der Marke der eingesetzten Steuerung arbeitet. Auf diese Weise können Maschinenbauer für die Bewegungsführung sämtliche Vorteile der Mehrachsgeräte nutzen, ohne von Werksvorschriften oder internationalen Gepflogenheiten bei der Auswahl des SPS-Herstellers abhängig zu sein. Für die verschiedenen Steuerungssysteme stehen alle gängigen Kommunikationsschnittstellen zur Verfügung, z.B. Ethercat, Sercos oder Varan. Die Bewegungsfunktionen hat AMK in Technologie-Apps gegossen. Hierbei deckt das Unternehmen aktuell auf Basis der IEC61131-3 Kurvenscheiben, Handling-Aufgaben, Pick&Place-Bewegungen, Querschneider sowie mehr-achskoordinierte Verbünde (Interpolation) ab. Leistungsmäßig bietet der Hersteller den Multiservo mit Achsleistungen von 1, 2 und 4kVA an. Maschinenbauer haben zudem die Möglichkeit, die Achsen durch Erweiterungen in zweier oder vierer Schritten flexibel zu erhöhen. Bei den vier Achsen des Basisgeräts ist also noch nicht Schluss. Spätestens damit wird deutlich, welche Einsatzgebiete der neue Multiachs-Controller adressiert: Motion-Control-Anwendungen in der Verpackungs- und Textilindustrie sowie das weite Feld der Handhabungstechnik. Nach Erfahrungen von Udo Huneke, Marketingleiter von AMK, lassen sich in diesen Bereichen die meisten Applikationen mit einem Verbund aus vier bis zehn Achsen abdecken - und genau darauf ist der Multiservo eingestellt. "Unser Ziel besteht darin, dem Kunden das Leben leicht zu machen, indem wir eine Lösung bereitstellen, die wenig Platz braucht und darüber hinaus mit guter Usability punktet."
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGDoppelte Überlastfähigkeit
Um das Ganze mit einer hohen Betriebssicherheit zu kombinieren, bietet jede Achse für das dynamische Beschleunigungsverhalten der Antriebe die doppelte Überlastfähigkeit. Die 4kVA-Geräte bringen dann einen kurzfristigen Strom bis 13,2A. Auf diese Weise lassen sich Applikationen mit vergleichsweise hohen Losbrechmomenten aber moderaten Momenten im Normalbetrieb mit kleineren Reglern ausstatten. Die Energieeffizienz wird durch weniger Arbeit im Teillastbereich wesentlich verbessert. So wie sich die Anzahl der Achsen individuell konfigurieren lassen, so einfach lässt sich auch die Leistung des Zwischenkreises mit seiner Spannung von 540VDC erweitern. Flankiert wird das Ganze von der flexiblen Kühlung in Coldplate-Ausführung, die wahlweise mit Flüssigkeits- oder Luftkühlung ausgestattet ist.
Bild: AMK Arnold Müller GmbH & Co. KGIntegrierte Lösung statt Einzelgerätekombination
Einen weiteren Beitrag für ein einfaches und schnelles Engineering inklusive der Inbetriebnahme leistet die Montagetechnik der Multiservo-Geräte. Aufgrund des hohen Integrationsgrades von vier Servoachsen samt Einspeisung und Motion Control entfallen viele Schrauben. Die komplette Montage erfolgt mit nur einem Gehäuse und vier Schrauben. Ebenfalls reduziert sich die Verkabelung, sowohl bei der Ethernet-Kommunikation, als auch bei der Querkommunikation bzw. der Zwischenkreiskopplung. AMK unterstützt die schnelle Installation an dieser Stelle mit integrierten Querverbindungen, die Kabel einsparen und vor allem auch für einen überaus effektiven DC-Zwischenkreisverbund sorgen. Die angeschlossenen Achsen können damit bereits ab Werk untereinander einen Energieausgleich durchführen - was letztlich den Stromverbrauch senkt, weil die beim Bremsen erzeugte generatorische Energie im Zwischenkreis erhalten bleibt und nicht mehr über Widerstände verheizt wird.
Sicherheit als Serienausstattung
Als Rückführungssysteme setzt AMK die gängigen Geberarten ein und ermöglicht auch den geberlosen Betrieb. Weil das sicher abgeschaltete Moment mehr und mehr zum Standard im Maschinen- und Anlagenbau zählt, hat der Hersteller die Funkion Safe Torque Off (STO) in den Serienumfang der neuen Mehr-achsregler aufgenommen. Ein weiteres Highlight auf der Regelungsebene stellt die integrierte Schwingungsdämpfung dar. Mit dieser Funktion im Gepäck sind Maschinenbauer wesentlich besser in der Lage, die Produktionsgeschwindigkeit ihrer Maschinen zu erhöhen - und zwar ohne Einbußen bei der Fertigungsqualität.
Fazit
Kleinere Schaltschränke, eingesparte Installationszeiten und der DC-Verbund sind nur drei Vorteile, die im Maschinen- und Anlagenbau die Effizienz steigern. Zudem macht es der Multiservo von AMK ebenfalls möglich, dass sich Motion-Control-Aufgaben unabhängig von einer zentralen SPS und losgelöst von Restriktionen bei der Feldbuskommunikation lösen lassen. Damit besteht wieder mehr Freiheit, die für die jeweilige Applikation am besten passende Technik einsetzen zu können.
AMK Arnold Müller GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in SPS-MAGAZIN 6 2016 - 03.06.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.sps-magazin.de
