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StellantriebRed Bull für die Achse

Die mechanische Entwicklung von Maschinen ist in vielen Fällen so weit ausgereift, dass sich nur noch durch eine verstärkte Automatisierung Zeit- und Kostenvorteile ergeben. Das erklärt auch die zunehmende Nachfrage nach Stellantrieben. Der neue AG 05 von Siko besetzt eine Nische: Er kann dort eingebaut werden, wo bislang wegen beengter Platzverhältnisse kein Antrieb verwendet werden konnte.

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Stellantrieb: Red Bull für die Achse

Eine typische Bearbeitungsmaschine verfügt, um sich flexibel an die variierenden Größen der einzelnen Produkte anzupassen, über zahlreiche Achsen, Anschläge und Einstellmöglichkeiten. „Hat die Maschine insgesamt 14 Verstellmöglichkeiten, die zum Teil schwer zugänglich sind, dann benötigen zwei Mann zur manuellen Einrichtung rund zehn Minuten für einen kompletten Formatwechsel“, rechnet Michael Schwab, Produktmanager Drive Line bei Siko. „Wenn nun sämtliche Achsen mit einem Stellantrieb automatisiert werden und einmal in der Stunde das Produkt wechselt, ergibt sich damit eine Minimierung der Rüstzeit und eine Leistungssteigerung von fast 15 Prozent.“ Immer mehr Anwender tragen diesem Zusammenhang Rechnung. Deshalb stellt das Schwarzwälder Unternehmen mit dem AG 05 nun ein weiteres Mitglied seiner Drive-Line-Familie vor: Der Antrieb ist nur 450 Gramm schwer, so „groß“ wie eine Getränkedose und verleiht der Achse einer Maschine fast Flügel.

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Bei der Produktion kommt es oft darauf an, mit hoher Positioniergenauigkeit zu arbeiten und die Positionseinstellung immer von der Referenzseite her vorzunehmen. Durch eine manuelle Justierung der Achsen lassen sich diese Vorgaben nur sehr schwer einhalten beziehungsweise garantieren, worunter die Qualität in der Produktion leidet und mehr Ausschuss entsteht. Ein Stellantrieb dagegen sorgt zu jeder Zeit für eine exakte Positionierung mit einer hohen Reproduzierbarkeit.

Der oben erwähnte Verstellantrieb ist eine Weiterentwicklung der bisherigen Stellantriebe und übertrifft diese in Punkto Funktionalität. So erfolgt die Inbetriebnahme entweder am Antrieb selbst oder über die Buskommunikation. Für die Montage ist kein zusätzliches Material erforderlich. Der Programmieraufwand sowie die Rüst- und Einstellzeiten sind gering, so dass eine schnelle Aktivierung möglich ist. Der Anwender wird bei der einfachen Inbetriebnahme durch ein zweizeiliges Display unterstützt. Zudem ermöglicht es im Betrieb die Beobachtung von Soll- und Istwert. In dem schwarzen Kunststoffgehäuse befindet sich ein bürstenloser 24 V DC-Motor mit Planetengetriebe, Controller, Leistungselektronik und integriertem Feldbus-Interface. Hohe Laufruhe mit einer Leistungsdichte von 30 W/dm³ zeichnen den innovativen Antrieb aus.

Nicht nur unter Strom

Die Einbindung in verschiedene Sicherheitskonzepte ist einfach zu realisieren, da die Spannungsversorgung für die Steuer- und Leistungselektronik getrennt erfolgt. Die übergeordnete SPS wird durch die integrierte Regelelektronik maßgeblich entlastet. Außerdem sind Überwachungsfunktionen für Temperatur-, Strom- und Schleppfehler bereits im Antrieb integriert. Der Ladezustand der Batterie wird kontinuierlich überwacht, so dass ein notwendiger Batteriewechsel, der durch den Anwender durchgeführt werden kann, frühzeitig angezeigt bzw. gemeldet wird. Durch die Batteriepufferung des magnetischen Low-Power-Consumption (LPC) Messsystems werden auch Positionsabweichungen im stromlosen Zustand erfasst und eine erneute Referenzierung erübrigt sich. Es überwacht die 360° einer Umdrehung mit 1.600 Schritten, was einer Auflösung von 0,225° entspricht. Je nach Steigung und Güte der Spindel ergibt das eine Positioniergenauigkeit, die manuell nur schwer erreichbar ist. Die verschleißfreie Magnettechnik des Messsystems reagiert außerdem unempfindlich auf Verschmutzung, Feuchtigkeit, Schocks und Vibrationen. Ein magnetisierter Ferritring sitzt spielfrei auf der Abtriebswelle und überträgt deren Drehbewegung über einen Sensor an die Auswerteelektronik. Diese wandelt die Zahl der bei der Drehbewegung detektierten Nord-Süd-Pole in Impulse um und ermittelt daraus den Drehwinkel und somit die angefahrene Position.

Der Hersteller geht in der strategischen Produktauslegung noch weiter und bietet durch sein Portfolio eine Bandbreite für die Formatverstellung von Spindeln und Achsen – vom mechanischen Handrad oder der klassischen mechanisch-digitalen Positionsanzeige bis hin zur halbautomatisierten elektronischen Positionsanzeige mit Soll-/Istwertabgleich und Bus-Anbindung sowie Kompaktstellantrieben zur Vollautomatisierung. ee

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