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+ B Rインタビュー

マーカス・サンドヘフナー、

理事会のメンバー B + R Industrie-Elektronik GmbH、 Eggelsberg / A

「工作機械メーカーの課題に対するBerneckerとRainerの答えは、すべての自動化コンポーネントをXNUMXつのシステムに統合することです。」



エネルギー効率に加えて、システムの統合、拡張性、設置スペースの節約、生産性の向上、およびパフォーマンスと精度の向上が、工作機械メーカーの駆動技術要件のカタログに載っています。 B + R BerneckerとRainerは、特にすべての自動化コンポーネントの統合に依存しています。 開発スカウトは、MarkusSandhöfnerに、業界向けのドライブテクノロジーの開発状況、トレンド、および今後のEMOの見本市の様子について話しました。

開発スカウト: 工作機械用ドライブの現在の開発状況はどうですか?

Sandhöfner: B&Rは、50 W〜500 kWの工作機械用の完全なドライブを提供しています。 パフォーマンス範囲の大きなスケーラビリティとさまざまなテクノロジーを使用する可能性により、マシンビルダーはそれぞれのタスクに必要なドライブを正確に選択できます。 オートメーション技術のコンセプトは、統合と一貫性によって特徴付けられます。 特別なのは、主軸と副軸を制御キャビネットの中央で、または超高速のPowerlinkで高度に保護された機械で分散して操作できることです。 ソフトウェア側の「Generic Motion Control」は、同一のマシンソフトウェアを備えたCNCシステムで異なるドライブテクノロジーを操作できることを意味します。 これにより、顧客のお金、設置スペース、プロジェクトの計画時間を節約できます。 同時に、彼は納品の直前まで機械の実装の柔軟性を獲得しました。

開発スカウト: 工作機械業界の顧客があなたの会社に抱えている最大の課題は何ですか?

Sandhöfner: 工作機械メーカーは、機械の生産性を向上させると同時に、機械のプロジェクト計画の労力を最小限に抑える方法を常に模索しています。 これらの課題に対するB&Rの答えは、すべてのオートメーションコンポーネントを300つのシステムに統合することです。 これまで、CNCとPLC、ロボット工学とプロセス、機能制御とフェイルセーフ制御と駆動技術の間にシステムの境界がありました。 それらを排除することにより、当社の自動化ソリューションは、以前は不可能と思われていた機能を簡単に実装できます。 非常に具体的な例を次に示します。昨年末にハノーバーで開催されたEuroblechで、工作機械メーカーのTrumpfが世界最速の曲げセルを発表しました。 B&R CPUは、電動曲げ機とXNUMX台のロボットで構成される曲げセル全体を制御します。 制御システム内のデータの透明性により、ロボットは曲げ加工機のバックストップで「オンザフライ」で調整プロセスを実行できます。 結果はクロックで停止できます。ほとんどの場合、調整プロセスはXNUMXミリ秒未満ですでに完了しています。 私たちのソリューションは、機械制御がロボットを制御し、ロボットのツール中心点での「安全制限速度」などの複雑な安全機能を実現することです。 以前は、この調整プロセスを実行できなかった、独立した自己完結型のロボット制御が使用されていました。

開発スカウト: 工作機械の駆動技術で利用可能な潜在的なエネルギー効率はどれくらいありますか?

Sandhöfner: それは、どの省エネ技術がすでに工作機械で使用されているかに依存します。 エネルギー効率への多くの投資は、すぐに完済するか、短期間で自分自身に支払います。 ドライブのライフサイクルコストを見ると、ドライブはその寿命の間に、価値があるよりもはるかに多くのエネルギーコストを消費します。

工作機械用に準備された効率化対策がすべて揃っています。 それは、最適な動作点で単純な非同期モーターを常に動作させる完全に統合された周波数インバーターから始まります。 これにより、グリッド上でエンジンを直接操作する場合と比較して、平均でエネルギーが40%節約されます。

油圧に関しては、駆動エネルギーを最大70%節約するソリューションを提供しています。 主電源に直接接続されたベーンポンプは、サーボまたは周波数変換器によって駆動される単純なギアポンプに置き換えられます。 ドライブは、圧力と体積が実際に必要なときにのみ、制御されたドライブによってのみ利用可能になるように制御されます。 部分負荷運転では、ドライブは最大70デシベルまでスムーズに動作します。 調整されたドライブを使用することにより、ポンプ、配管、クーラーで節約を達成できるため、多くの場合、償却は 運用の初日に達成されます。

サーボ領域には 「Acopos Multi」シリーズは、エネルギー効率のトレンドを設定した最初のプロバイダーの80つです。 省エネテクノロジー、ネットワークへのフィードバック、DCリンクカップリング、および制御キャビネットへの「コールドプレート」の設置を使用することにより、マシンの総駆動エネルギーの最大50%を節約できます。 力率補正により、ドライブの電源テクノロジーのリソースをXNUMX%以上節約できます。 ドライブに統合されたソフトウェアおよび機能モジュールにより最適に設計されたドライブトレインgエネルギーと電力の測定により、エネルギー効率の高い機械と駆動プロセスの設計が可能になります。

開発スカウト: 現在、フライス盤、旋盤、研削盤にはどのような精度が必要ですか?また、これはドライブテクノロジーにとってどのような意味がありますか?

Sandhöfner: 堅固なドライブトレイン、フィードバックの高分解能、および制御ループの最適設定を想定すると、PIDコントローラーカスケードはすでに非常に良好な精度結果を提供します。 残念ながら、これらの条件はどこでもめったに満たされません。 これがまさにB&Rの出番です。インテリジェントAcoposサーボドライブでは、力、速度、位置、慣性を標準機能として使用できます。 慣性を事前に制御することにより、機械的に非常に柔らかいドライブでも最高のダイナミクスで移動できます。 次の誤差から駆動トルクを決定する代わりに、位置制御ループと完全に同期して、必要な駆動トルクをそれぞれの加速度とAcoposの慣性質量モーメントから計算できます。 具体的な用途では、フライス盤の主軸の精度をXNUMX倍向上させることができました。 必要な設定値は、ドライブが実行されていないときに包括的な「オートチューニング」機能を使用して自動的に決定されます。 Acoposドライブの「Smart Process Technology」(SPT)機能を使用して、ドライブに追加の制御構造を実装できます。

ドライブの精度のために、設定値の仕様を無視しないでください。 ここでは、PLCおよびCNCタスクがPowerlink通信およびAcoposドライブの位置制御ループを使用してマイクロ秒に同期される完全に同期された自動化システムを提供します。 これらすべての可能性により、お客様は機械の精度において新しい次元に到達します。

開発スカウト: 機械工学や金型製作などの新しい応用分野でのジェネレーティブマニュファクチャリングの出現は、駆動技術にどのような影響を与えますか?

Sandhöfner: まず第一に、機械加工における高い加工力の排除により、駆動制御システムの複雑さが簡素化されます。 移動する質量は小さくなっています。 これにより、ドライブダイナミクスの重要性が増し、セットポイントの精度と速度が向上します。 私たちのドライブは、幅広い技術と高いスケーラビリティによって特徴付けられます。

開発スカウト: 工作機械用パワートレインの開発にはどのような傾向が見られますか?

Sandhöfner: ドライブタイプにはさらに違いがあります。 現在、すべてのドライブはプロセスの本質的な価値がチェックされ、要件に応じてドライブ技術が選択されています。 B&Rは、すべてのドライブテクノロジーが「Automation Studio」プロジェクト計画ツールにシームレスに統合され、同じマシンソフトウェアで操作できるため、マシンビルダーの選択を容易にします。

フィードバック付きのステッピングモーターは、出力を小さくするためのサーボの安価な代替手段を提供します。 空気圧と油圧は、エネルギー効率の理由から電気駆動装置にますます置き換えられています。 サーボドライブ自体は、さまざまなフィードバックシステム、さまざまな質量慣性、リニアおよびロータリーダイレクトドライブテクノロジーをオプションで使用できるという事実によって、ますます差別化されています。

安全技術は、ドライブ技術においてますます中心的な役割を果たしています。 「オープンセーフティ」とPowerlinkを組み合わせて使用​​すると、マイクロ秒の障害検出により、従来の安全制御に比べてXNUMX倍短い停止距離でドライブを停止できます。 その結果、安全速度が向上し、セットアッププロセスの生産性が大幅に向上します。 ハウジング間の距離が小さいと、機械の設置面積が小さくなり、同時に機械の操作の柔軟性が高まります。

開発スカウト: EMOでどのイノベーションを紹介し、その背後にある機能を教えてください。

Sandhöfner: Generic Motion Controlにより、B&RはCNC加工の標準を設定する自動化ソリューションを提供します。 ロボット工学、CNC、結合された軸の動き、および単一軸の位置決めの世界が融合して、均質なシステムが形成されます。 ロボットの複雑な経路計画の知識は、工作機械や生産機械にも適用されます。 多関節アームロボットの制御は、3Dでの複雑なCNC機械加工と同様に可能です。

Generic Motion Controlコンポーネントのリアルタイムオペレーティングシステムへのシームレスな統合は、I / Oノードの統合とPLC機能への直接リンクにより、自動化プロセスの簡単な実装に追加の利点を提供します。 機械メーカーは、設計からプロジェクト計画、試運転、量産、機械サービスまで、製品ライフサイクル全体で時間とコストを節約します。

Generic Motion Controlの基本は、PLC、CNC、ドライブ制御ループ、通信の完全な同期です。 柔軟なGMCインタープリターとXNUMXつのコア上のPLCとCNC制御の融合により、プログラミングが簡素化され、開発時間が短縮されます。 別のプラットフォームに転送された既存のNCプログラムは引き続き使用できます。 決定論的なリアルタイムイーサネットPowerlinkにより、分散化された自動化構造が可能になり、制御キャビネットの体積を最小限に抑えることができます。 完全にスケーラブルなハードウェアは、あらゆる機械および機械加工構成に幅広いオプションを提供し、機械のニーズの要件に合わせて正確に調整することでコストを節約します。

EMOホール25は、スタンドB14

チーフアンジェラScheuflerのエディタによるインタビュー。


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