ESR Pollmeier GmbH
Servo-Antriebstechnik

Anwendungen

Eigenschaften eines Servoantriebs

Maschinenteile müssen meist schnell beschleunigt und wieder gebremst werden, um innerhalb kürzester Zeit eine bestimmte Position präzise zu erreichen. Dabei können zum Beispiel die Wegstrecke oder die Geschwindigkeit durch die Anwendung vorgegeben sein. Diese Aufgaben erledigt ein Servoantrieb (siehe auch FAQ).

Wichtige Eigenschaften von ESR-Servoantrieben sind
  • hohe Dynamik
  • gute Genauigkeit
  • großer Drehzahlstellbereich
  • gutes Regelverhalten

Anwendungsbereiche

Sowohl Maschinenhersteller als auch Endanwender, die ihre eigenen Maschinen bauen, setzen Servoantriebe von ESR ein. Meist handelt es sich um mittelständische, exportorientierte Unternehmen z. B. aus den Bereichen


  • Handling- und Montagesysteme
  • Maschinen für die Herstellung von optischen Datenträgern (CDs, DVDs,...)
  • Maschinen für die Elektronikfertigung
  • Maschinen für die Herstellung von Halbleitern
  • Mess- und Prüfmaschinen
  • Werkzeug- und Metallbearbeitungsmaschinen
  • Verpackungsmaschinen
  • Textilmaschinen
  • Kunststoffmaschinen
  • Wickelmaschinen
  • und vielen weiteren


Betriebsarten

Positionieren: Das klassische Einsatzgebiet eines Servoantriebs – in wenigen Millisekunden auf Nenndrehzahl beschleunigen, kurze Zeit später genauso schnell abbremsen und die Zielposition auf wenige Hundertstel Millimeter genau erreichen.

In der Betriebsart "Lagezielvorgabe" der digitalen Servoantriebe von ESR genügt die Übermittlung der gewünschten Zielposition (z. B. über eine Feldbus-Schnittstelle), und der Antrieb fährt diese Position an – gemäß den zuvor definierten Parametern wie Verfahrgeschwindigkeit sowie Beschleunigungs- und Verzögerungs-Rampen. Das integrierte Teileprogramm ermöglicht darüber hinaus eine komplette Ablaufsteuerung im Gerät (Servoregler-integrierte SPS).

Wenn Sie die Lageregelung lieber der übergeordneten Steuerung überlassen möchten, können Sie auch die ±10-Volt-Schnittstelle eines drehzahlgeregelten ESR-Servoantriebs (analog oder digital) benutzen.

Drehzahlregelung: Mit ihrem besonders guten Regelverhalten und dem gleichmäßigen Motorlauf, dazu die exakt definierbaren Beschleunigungs- und Verzögerungs-Rampen, eignen sich analoge wie digitale Servoantriebe von ESR gleichermaßen für den Einsatz als drehzahlgeregelter Antrieb.

Unter Verwendung des Teileprogramms können die digitalen Servoregler selbsttätig komplette Drehzahlprofile durchlaufen. Solche Profile kommen z. B. bei der Herstellung optischer Datenträger zum Einsatz, wenn die noch flüssige Beschichtung abgeschleudert wird. Spezielle Teileprogramm-Sätze erleichtern die Definition der unterschiedlichen Rampenformen und -steilheiten im Drehzahlprofil. Das Teileprogramm kann mehrerer solcher Profile gleichzeitig verwalten und den Anwender z. B. über die digitalen Eingänge oder über eine Feldbus-Schnittstelle das gewünschte Profil auswählen lassen.

Spindelpositionierung: In manchen Anwendungen soll die Drehbewegung gelegentlich unterbrochen und die Achse auf eine bestimmte Position bewegt werden, z. B. um das Werkstück oder das Werkzeug zu wechseln.

Auch auf diesen Einsatzfall sind die digitalen Servoregler von ESR bereits vorbereitet. Nachdem alle erforderlichen Parameter einmal angegeben wurden, genügt ein Signal an einem digitalen Eingang oder über die Feldbus-Schnittstelle, um die Spindelpositionierung einzuleiten bzw. die Drehbewegung wieder aufzunehmen.

Achsensynchronisation: In vielen Maschinen hängt die Bewegung einer Achse von der einer anderen Achse ab. Neben der herkömmlichen Ansteuerung einer oder mehrerer untergeordneter Achsen durch eine übergeordnete Steuerung bietet die Synchronisationsbaugruppe von ESR für analoge Servoregler in 19-Zoll-Bauweise eine inkrementgenaue Synchronisation zweier Achsen.

Noch komfortabler und vielfältiger wird es, wenn Sie einen digitalen Servoantrieb einsetzen. ESR-Geräte bieten mit der Funktion "Elektronisches Getriebe" die Möglichkeit, eine Folgeachse mit einem frei wählbaren Übersetzungsverhältnis den Bewegungen einer Führungsachse zu folgen.

Elektronische Kurvenscheibe: Nicht immer ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Führungs- und Folgeachse konstant. Wo man früher eine sogenannte Königswelle mit Kurvenscheiben für die einzelnen Folgeachsen einsetzte, lässt sich diese Aufgabe heute eleganter mit der Funktion "Elektronische Kurvenscheibe" lösen. Die digitalen Servoantriebe von ESR bieten optional diese Funktion. Mit Hilfe eines Software-Tools lässt sich die "Form" der elektronischen Kurvenscheibe komfortabel an die Anwendung anpassen (z. B. für Verpackungsmaschinen oder Stanzen).

Fliegende Säge: Immer dann, wenn ein kontinuierlicher Materialfluss nicht unterbrochen werden soll, während das Material durchtrennt, bedruckt, geprüft oder sonstwie bearbeitet werden soll, wird ein spezieller, sich wiederholender Bewegungsablauf benötigt: Während der Bearbeitung muss die Folgeachse mit dem Materialfluss synchron laufen, danach muss sie wieder auf ihre Ausgangsposition zurückfahren. Diese Funktion, "Fliegende Säge" genannt, ist in den digitalen Servoantrieben von ESR bereits integriert (teilweise optional) und verlangt nur einen geringen Aufwand bei der Einstellung aller benötigten Parameter (wie Schnittlänge, Rücklaufgeschwindigkeit usw.).

Momentenregelung: Vorteile von ESR-Servoantrieben gegenüber anderen geregelten Antrieben sind u. a. die hochgenaue und -dynamische Stromregelung sowie ihre Eigenschaft, bereits im Stillstand oder bei niedrigen Drehzahlen das volle Drehmoment (Stillstandsmoment) aufzubauen. Die präzise Stromregelung ermöglicht eine feinfühlige Momentenregelung, wie sie z. B. in Wickelmaschinen zum Einsatz kommt. Das hohe Stillstandsmoment macht man sich beispielsweise bei Pressen zunutze.

SPS-Funktionen: Mit dem Teileprogramm der digitalen Servoregler von ESR lassen sich komplette Ablaufsteuerungen im Gerät realisieren. Darüber hinaus kann über das Teileprogramm auf alle im Servoregler enthaltenen Technologiefunktionen und die verschiedenen Schnittstellen zugegriffen werden. Dadurch lässt sich in Anwendungen mit einer oder wenigen, weitgehend voneinander unabhängigen Achsen oft sogar die komplette übergeordnete Steuerung einsparen.

...und mehr: Wir entwickeln unsere Geräte ständig weiter – neue Funktionen kommen hinzu, bestehende Funktionen werden erweitert und verbessert. Fast immer sind es unsere Kunden, die uns vor neue Herausforderungen stellen, und wir sind nicht eher zufrieden, bis wir Sie als Kunden zufrieden gestellt haben.


Kommunikation mit übergeordneten Steuerungen

Bei der Auswahl des geeigneten Servoantriebs spielt nicht zuletzt die Frage eine Rolle, wie der Antrieb in das Automatisierungssystem eingebunden werden soll. Alle Servoantriebe von ESR bieten mit der ±10-Volt-Schnittstelle eine einfache Möglichkeit zur Sollwert-Übermittlung (Strom oder Drehzahl). Die digitalen Ein- und Ausgänge sowie die serielle Schnittstelle der digitalen Servoregler bieten weitere Kommunikationsmöglichkeiten. Optional sind diese Geräte auch mit Feldbus-Schnittstelle (z. B. EtherCAT, CANopen, Profibus-DP oder Interbus) erhältlich (näheres hierzu siehe unter Produkte/Feldbusse).

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