Vereinfachte Steuerungsintegration verkürzt Markteinführungszeit

Aufgabe

Der Markt für Plasmaschneidemaschinen in Nordamerika ist hart umkämpft. Die Kunden suchen nach unterschiedlichen Lösungen, von großen Maschinen mit hoher Kapazität und hohem Durchsatz bis hin zu kleineren Maschinen für Fertigungsbetriebe mit begrenzteren Ressourcen. Ein Maschinenproduzent aus Mexiko war auf der Suche nach neuen Ideen, um in diesem schwierigen Umfeld erfolgreich wachsen zu können.

Die Nachfrage nach kleineren Maschinen stieg rasant an. Günstige Maschinen mit Analogsteuerung dominierten dieses Marktsegment. Viele Kunden suchten jedoch nach einer höheren Qualität ohne höhere Gesamtkosten. Viele Kunden wollten die Leistung ihrer Produktionsstätten steigern und suchten daher nach einer Möglichkeit, die vorhandenen Maschinen zu verbessern. Außerdem wurden die Hersteller dazu angehalten, kundenspezifische Maschinen schneller und mit der Zusicherung zu liefern, dass diese für einen zuverlässigen Betrieb konfiguriert und eingestellt wurden.

Der Erfolg beim Bau dieser kleineren und kundenspezifischen Maschinen hing von präziser Motion ab, die schnell, kostengünstig und zuverlässig verfügbar gemacht werden mussten. An diesem Punkt kam Kollmorgen ins Spiel.

Die analogen Steuerungssysteme des Maschinenherstellers wiesen einige Nachteile auf. Diese Systeme lassen sich nur schwer auf andere Maschinengrößen skalieren. Steuerelemente und Antriebe müssen verdrahtet werden. Bei dieser komplizierten und arbeitsintensiven Aufgabe müssen zehn oder mehr Kabel pro Achse richtig verlegt und angeschlossen werden. Wird in den über 50 Kabeln in einer handelsüblichen Maschine nur ein einziges falsch verdrahtet oder beschädigt, kann dies Komponenten oder sogar den kompletten Schaltschrank beschädigen. Auch bei korrekter Verdrahtung wirken unzureichend abgeschirmte Kabel wie Antennen für die starken elektromagnetischen und Funkinterferenzen in der Plasmaschneidemaschine, wodurch die Schneidequalität beeinträchtigt wird.

Lösung

Zur Behebung dieser Probleme wählte der Hersteller eine branchenübliche Steuerung aus, die bei vielen Plasmamaschinen eingesetzt wird und für ihre zuverlässige Leistung sowie kurze Markteinführungszeit bekannt ist. Ursprünglich wurde die Steuerung mit dem Servoantrieb und dem Motor eines anderen Herstellers kombiniert. Aufgrund einer inakzeptablen Ausfallrate wandte sich der Hersteller jedoch auf Anraten seines lokalen Händlers an Kollmorgen. Dank der zuverlässigen Motor- und Antriebsleistung, der einfachen EtherCAT-Integration und der Fachkompetenz von Kollmorgen im Bereich der Antriebstechnik für Plasmaschneidanwendungen produziert das Unternehmen nun leistungsfähigere und zuverlässigere Maschinen, die sich einfacher aufbauen und einstellen lassen.

Die AKD-Servoantriebe und AKM-Servomotoren von Kollmorgen lassen sich nahtlos über einen leistungsstarken EtherCAT-Bus in branchenübliche Steuerungen integrieren. Anstelle von über 50 verdrahteten Kabeln verwendet das digitale System fünf standardmäßige Ethernet-Kabel mit einfachen Klicksteckerverbindern . Anstatt die Bewegungsleistung mühsam für jede Maschine einzustellen, bieten die Antriebe von Kollmorgen ein einfach zu konfigurierendes Auto-Tuning, das für mehrere Maschinen wiederholbar ist. Darüber hinaus ist das Plug-and-Play-Bewegungssystem deutlich zuverlässiger, da es Verdrahtungsfehler ausschließt, nur ein geringes Risiko für Kabelausfälle bietet, hervorragend gegen Interferenzen abgeschirmt ist und mit digitaler Genauigkeit arbeitet.

Dank der Fachkompetenz von Kollmorgen bei der Optimierung der Bewegungsabläufe für die Anforderungen von Laser-, Wasserstrahl- und Plasmaschneidemaschinen sowie der großen Auswahl an einsatzbereiten Serienkonfigurationen produziert das Unternehmen bessere Maschinen in kürzerer Zeit und steigert so den Umsatz in einem extrem umkämpften Markt.

Ergebn.

Die umfassende Erfahrung von Kollmorgen im Bereich der Laser-, Wasserstrahl- und Plasmaschneideanwendungen bietet eine optimierte Bewegungsleistung für kleine und große Maschinen, von den einfachsten bis zu hochkomplexen Maschinen.

• Im Gegensatz zu einer Lösung von der Stange können die Antriebe und Motoren an die exakten Anforderungen jeder Maschine angepasst werden.
• Die Maschinen können für jede Schnittbettgröße kleiner, leichter und schneller ausfallen.
• Vorhandene Maschinen können für eine deutlich höhere Präzision und einen höheren Durchsatz aufgerüstet werden.
• Die Maschinen lassen sich erheblich einfacher und wirtschaftlicher aufbauen und verdrahten. Sie weisen kompaktere Komponenten und nur ein einziges Kabel mit Klicksteckverbinder zwischen jedem Antrieb und dem Steuergerät auf.
• Die digitale Steuerung mit einem EtherCAT-Bus verbessert die Präzision und Zuverlässigkeit für die Mehrachsensteuerung, wobei die Antriebe an beliebiger Stelle montiert werden und so ein optimales Maschinendesign ermöglichen.
• Die Antriebe der AKD-Familie bieten umfangreiche Sicherheitsfunktionen für eine sichere Bewegung.
• Die AKM-Motoren mit dem SFD-Rückführsystem von Kollmorgen liefern eine extrem genaue Rückführung mit herausragender Beständigkeit gegenüber Schmutz, extremen Temperaturen, Vibrationen und elektrischen Interferenzen.

„Dieser Kunde beauftragte uns mit der Aufrüstung seiner Bewegungssteuerung auf die neueste Feldbus-basierte Technologie, hatte jedoch Schwierigkeiten mit der Integration und Leistung der Steuerung. Durch die Nutzung des Fachwissens von Kollmorgen im Bereich der Optimierung von Bewegungsabläufen konnte der Kunde seine Integrations- und Interferenzprobleme beseitigen. So konnte er weiterhin innovative Lösungen entwickeln, sein Wachstum fortsetzen und seinen Ruf für hochwertige Maschinen wahren.“ Leitender Produktmanager, Kollmorgen