Teigportioniermaschinen sorgen dafür, dass die Brötchen einer Charge immer gleich groß sind. Dazu braucht es die entsprechende Anpresskraft und Drehbewegung des Motors, der die Teigrohlinge separiert. In diesem Beispiel setzt der Hersteller auf ein dezentrales Antriebskonzept, das Motor, Frequenzumrichter und Positioniereinheit in einem Gehäuse vereint.

Das Konzept des neuen Positionierantriebs KFM05a ist einfach: Alle wichtigen Komponenten wurden zu einer Antriebseinheit zusammengefasst. Dazu gehören: Asynchronmotor, Frequenzumrichter mit Positioniersteuerung, Drehzahl- und Lagegeber, Netzfilter sowie analoge und digitale Schnittstellen. Das dem Design zugrundeliegende Automatisierungskonzept ist dezentral - der Antrieb arbeitet also unabhängig vom Schaltschrank. Die Kommunikation mit einer übergeordneten Steuerung erfolgt über Profibus, CanOpen oder EtherCat. Die Antriebe lassen sich mit weiteren Optionen ausstatten: Dazu zählen eine Notstopp- oder Haltebremse, die sicherstellt, dass Lasten auch bei einem Netzausfall sicher gehalten werden. Unterschiedliche Gehäusevarianten in verschiedenen Schutzklassen, andere Anschlussstecker oder Getriebe sind ebenfalls verfügbar. Das so zusammengestellte Antriebssystem lässt sich vor Ort installieren, mit Hilfe eines Key-Pads konfigurieren und innerhalb kurzer Zeit in Betrieb nehmen.

Eine Software für alle Anwendungen

Bestandteil jedes KFM05a-Positionierantriebs ist das Softwarepaket EasyDrives, mit dem Positionieraufgaben konfiguriert werden: Die Möglichkeiten reichen dabei vom einfachen Öffnen und Schließen einer Tür bis hin zu einer komplexen Abfolge von Fahrwegen in verschiedene absolute oder relative Positionen mit jeweils unterschiedlichen Fahrkurven, Geschwindigkeiten und Parametern (U/f-Kennlinien).
Das Grundkonzept der Software beruht auf sogenannten Eingangsfunktionen, das heißt, einer festen Vorgabe für die fünf digitalen und zwei analogen Eingänge. Ein Beispiel für eine einfache Eingangsfunktion ist das Anfahren von 16 absoluten Positionen über vier digitale Eingänge. Da sich die Signale flexibel zuordnen lassen, können nach dem gleichen Prinzip auch komplexe Applikationen realisiert werden. So kann beispielsweise ein Eingang für sogenannte Druckmarken genutzt werden, um den Vorschub zu synchronisieren, der die Toleranzen des Teileabstands auf einem Förderband ausgleicht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass nachfolgende Bearbeitungsprozesse, wie das Bedrucken von Verpackungsetiketten, reibungslos ablaufen.
Ein weiteres Beispiel für eine komplexe Anwendung ist die Stapelvorrichtung einer Montageanlage, bei der ein senkrechtes Transportband einen Werkstückträger zunächst nach oben bis zu einem Sensor bewegt. Anschließend werden die Werkstücke taktweise in die Anlage eingeschoben. Beim Einschieben wird der Werkstückträger jedes Mal um 2 Zentimeter abgesenkt und nach dem Einschieben um 8 Zentimeter angehoben. Auf diese Weise werden zehn Werkstücke übereinander gestapelt. Am Ende der Montageanlage erfolgt der Vorgang umkehrt, die Werkstückträger werden mit dem gleichen, spiegelbildlich eingesetzten Verfahren entleert. Die Herausforderung dieser Applikation besteht im Gewichtsunterschied von 80 Kilogramm zwischen vollem und leerem Werkstückträger: Der Antrieb musste so parametriert werden, dass das gleiche Anfahr- und Bremsverhalten gewährleistet ist, ob es sich nun um eine Aufwärts- oder Abwärtsfahrt handelt. Dazu wurde die Fähigkeit des KFM05a genutzt, jeder Position unterschiedliche U/f-Kennlinien zuzuordnen.

Applikationsmodule: Funktionalität nach Maß

Wird die Software einer bestimmten Anwendung nicht gerecht, kommt das nächste Element des Systemkonzepts von SIEI-AREG zum Tragen: Sowohl Soft- als auch Hardware können angepasst werden. Auf diese Weise entstand bei Siei-Areg in der Vergangenheit eine umfangreiche Bibliothek von Applikationsmodulen und Lösungen, auf die jederzeit zugegriffen werden kann. Beispiele für anspruchsvolle, kundenspezifische Lösungen sind die Bewegungssteuerung bei Brötchenknetmaschinen oder die Steuerung des Pendelhubs für einstellbare Breiten bei einer Flachschleifmaschine. In vielen Fällen ist es dabei möglich, vollständig auf eine übergeordnete Steuerung zu verzichten und so deutliche Kostenreduzierungen zu erzielen.

Service auch vor Ort

Siei-Areg bietet den Anwendern seiner Positioniersysteme im Rahmen eines Implementierungskonzepts Unterstützung an. Der Service beginnt mit der Bestandsaufnahme und Beratung. Dabei werden die Aufgabenstellung und das Umfeld diskutiert und eine detaillierte Spezifikation für die gewünschte Positionierlösung erarbeitet. Darauf basierend folgt die Auswahl des geeigneten Gerätetyps und, falls erforderlich, die individuelle Dimensionierung der Komponenten. Während des Designprozesses steht als zusätzliche Hilfestellung eine umfangreiche Dokumentation mit zahlreichen Applikationsbeispielen zur Verfügung. In Kürze soll dieser Service durch 3D-Konstruktionsmodelle des Antriebs und verschiedener Getriebe erweitert werden.