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Servotechnik Service und Eigenkühlung

| Autor: Simone Käfer

Einkabellösung, konvektionsgekühlt, flüssigkeitsgekühlt und noch einige Features mehr bieten Hersteller inzwischen für ihre Servoantriebe. Wichtige Kriterien für die Auswahl. Doch nicht entscheidend für einen Maschinenbauer von Schweiß- und Schneidmaschinen.

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(Bild: Kollmorgen)

Präzise in der Fertigung, robust im Betrieb – das sind für Zinser zwei wesentliche Punkte bei der Konzeption seiner Maschinen. Anscheinend funktioniert das Konzept, denn die Hälfte der Schweiß- und Schneidmaschinen wird exportiert. Mit dem Portalsystem 4125 können neben Schneidaufgaben auch üblicherweise getrennte Arbeitsschritte wie Autogen- und Plasmaschneiden, Bohren, das Bearbeiten von zylindrischen oder mehrkantigen Rohren sowie das Kantenfasen ohne zusätzliche Handlingzeiten übernommen werden. Die 13 CNC-Achsen der Brennschneidmaschine werden von einer Kombination aus AKD-Servoregler und AKM-Synchronservomotor von Kollmorgen angetrieben. Für eine hohe Präzision sorgt auf der mechanischen Seite die Verbindung der Motoren mit Planetengetrieben ohne weitere Übertragungselemente. Letztere müssten relativ oft gewartet werden. Da sie wegfallen, rechnet Zinser mit einer höheren Produktivität bei besseren MTBF-Kennzahlen.

Einfache Integration und guter Service

Zwei Punkte, die der Maschinenbauer an Kollmorgen schätzt, sind die einfache Art der Programmierung und die Verwendung von Standardkabeln, um die Regler mit dem Laptop zu verbinden. Anstatt Standardkabel verwendet der Antriebshersteller Hengstler ein Kabel. Das spart Platz im Schaltschrank, was für Zinser auch ein Argument ist. Der Antriebshersteller wirbt mit viel Sicherheit durch die Einkabelvariante, und einer digitalen Diagnose per Drehgeber. Doch das gehört nicht zu den ausschlaggebenden Argumenten, die Zinser braucht. Das Unternehmen schätzt weiche Faktoren, wie eine enge Zusammenarbeit im Engineering und Service, denn der komplizierte Aufbau der Maschine und der kleine Schaltschrank erfordern eine gute Abstimmung.

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Eigenkühlung als wichtiges Kriterium

Auch die Servomotoren DD5 des Herstellers AMK sind eine Einkabellösung. Zusätzlich sind sie konvektionsgekühlt oder auch flüssigkeitsgekühlt erhältlich. Mit der flüssigkeitsgekühlten Ausführung kann bei geringerem Gewicht und doppeltem Drehmoment im Vergleich zur konvektionsgekühlten eine hohe Leistungsdichte erreicht werden. Kühlung ist ein wichtiges Argument für die Brennschneidmaschine von Zinser, da sie thermische Verfahren nutzt. Folglich wird es recht heiß in der Umgebung des Antriebs und eine gute Eigenkühlung ist Pflichtprogramm für selbigen. Daher war es entscheidend, dass die AKD-Regler von Kollmorgen die Verlustwärme aus dem kompakten Gehäuse abführen und zudem noch eine hohe Leistungsdichte an den Tag legen. Auch bei den Motoren war die Leistungsdichte in Verbindung mit dem hohen Wirkungsgrad ein entscheidendes Kriterium.

Mit Bremsenergie die Kosten senken

Weil im Mehrachsverbund von Portalsystemen immer Antriebe beschleunigen, während andere gerade bremsen, ist ein DC-Zwischenkreisverbund geradezu prädestiniert, um die generatorische Energie zu nutzen. Aus Betreibersicht steigert das gute Wärmeverhalten den Ertrag durch sinkende Betriebskosten, längere Wartungsintervalle sowie längere MTBF-Zeiten aufgrund reduzierter Ausfallwahrscheinlichkeiten. Letzter Punkt ist für Zinser ein wesentliches Verkaufsargument, weil die Brennschneidmaschinen in Metallbaubetrieben in der Regel den Flaschenhals der Fertigung darstellen. Zumal innerhalb der Produktionsplanung häufig auch noch Aufträge zusammengefasst werden und nie auf Vorrat geschnitten wird, ist ein steter Betrieb der Maschinen wichtig.

Ausgebauter After-Sales

Um das auf Dauer zu gewährleisten, sind Antriebsersatzteile von Kollmorgen für die Bearbeitungszentren auch zehn Jahre nach der Inbetriebnahme erhältlich – mit kurzen Lieferzeiten. Begleitet wird dieser Anspruch von einem möglichst hohen Grad an Standardisierung, um mit einem Regler- oder Motorentyp mehrere Aufgaben innerhalb einer Maschinenprojektierung erledigen zu können. Der dabei entstehende Spagat zwischen geringer Varianz und möglichst punktgenauer Dimensionierung der Antriebe hat während der Projektierung die Auslegung durchaus anspruchsvoll gemacht. MM

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Über den Autor

 Simone Käfer

Simone Käfer

Redakteurin für Additive Fertigung und Werkstoffe