Ressourcenschonend produzieren mit dezentralen Antrieben

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Bosch Rexroth AG

Mit rückspeisefähigen Versorgungseinheiten Energie sparen

Die Trupunch 3000 spart nicht nur Material, sondern steigert auch die Energieeffizienz. Bei hochdynamischen Arbeitsabläufen erzielen elektrische Energiespeicher (Zwischenkreiskondensatoren) in rückspeisefähigen Versorgungseinheiten (Bild 2) wesentliche Vorteile. Der netzseitige Spitzenstrom, die Spitzenleistung und der Energieverbrauch werden dadurch reduziert.

Für die rückspeisefähigen Netzversorgungsmodule, die in Verbindung mit den modularen Indradrive M eingesetzt werden, hat Bosch Rexroth eine spezielle Software entwickelt. Bei stark schwankender Maschinen-/Prozessleistung erreicht sie eine nahezu konstante Netzbelastung. Der netzseitige Spitzenstrom (effektiv) kann so auf etwa 40 % reduziert werden; die netzseitige Spitzenleistung wird von 53 auf 22 kW mehr als halbiert (Bild 3). Bei einer durchschnittlichen Arbeitsgeschwindigkeit an der Maschine verringert sich die mittlere Leistungsaufnahme um 35 %.

Die thermische Auslastung des eingesetzten Versorgermoduls sinkt von 95 auf 65 %. So können Komponenten auf Netzseite, wie zum Beispiel Kabelquerschnitte, Schütze und Sicherungen, kleiner dimensioniert werden. Dies, aber auch der deutlich reduzierte Energieverbrauch pro Zyklus und die geringere benötigte Anschlussleistung für die Maschine, sparen Kosten. Durch die reduzierten Verluste in Netzfilter und Drossel, ebenso wie durch die verbesserte Netzverträglichkeit (cosj und TPF = 1,0) entstehen geringere Netzrückwirkungen. Der Gesamtwirkungsgrad der Maschine wird gesteigert.

Modulares Steuerungskonzept steigert Dynamik und Produktivität

Beim elektrischen Stanzkopf setzt Trumpf auf eine mechatronische Subsystemlösung, bei der die komplexe Kinematik von der dezentralen Steuerung im Antrieb beherrscht wird. Die intelligente Kombination von zentralen und dezentralen Steuerungsfunktionen reduziert die Systemkomplexität und erhöht Dynamik und Regelgüte.

Die Hauptachsen der Maschinen positioniert und kontrolliert die CNC-Systemlösung Indramotion MTX von Rexroth. Für die Stanzkopfkinematik ist im Stanzkopf zusätzlich das antriebsbasierte Motion-Logic-System Indramotion MLD im Einsatz. Die Steuerungsfunktionen nah am Ort des Geschehens, im Servoantrieb, ermöglichen eine schnelle Reaktion. Dadurch steigert das Steuerungskonzept Dynamik und Produktivität der Maschine. Die übergeordnete CNC gibt der antriebsbasierten Steuerung in harter Echtzeit die Sollwerte vor. Unter Nutzung der dezentralen Intelligenz werden beim Stanzen beispielsweise mit 1 mm Stanzhub 1000 Hübe pro Minute, beim Signieren 2500 Hübe pro Minute erreicht.

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