In modernen Maschinen verrichten heute nicht selten mehr als 50 Achsen ihre Arbeit. Dabei spielt die Servotechnik eine zentrale Rolle. Die in den vergangenen Jahren stark gestiegene durchschnittliche Anzahl an Achsen pro Maschine ist eine Folge der Anforderungen an flexible Fertigungsautomation mit automatischen Formatwechsel und schnellen, flexiblen Produktanpassungen. In der Folge benötigen diese Maschinen eine große Anzahl an Servoantrieben und dementsprechend viele Antriebsregler im Schaltschrank. „Das Problem: Das benötigt viel Platz im Schaltschrank und demzufolge zu viel Platz in der Produktionshalle. Darüber hinaus muss hier häufig aktiv gekühlt werden, was zu einem höheren Energieverbrauch führt. Und dafür haben wir mit dem AMP8000 eine Lösung“, erläutert Andreas Golf, Produktmanager Antriebstechnik bei Beckhoff.
Dezentrales Antriebssystem AMP8000
Mit dem AMP8000 stellt Beckhoff ein Servosystem vor, das den Servoantrieb direkt in den Servomotor integriert – und das in sehr kompakter Bauform. „Genauer muss man beim AMP8000 eigentlich von dezentraler Leistungselektronik sprechen, denn die Trajektoriengeneration liegt – wie es der Beckhoff-Philosophie entspricht – weiterhin zentral im PC“, erklärt Golf. Der Leistungsteil wird aus dem Schaltschrank verbannt und wandert in die Maschine. Dadurch entstehen für Maschinenbauer und Betreiber viele Vorteile, so Golf weiter: „Der Maschinenkonstrukteur wird sich bei dem Einsatz unserer dezentralen Servoantriebe über die mit einem Standardmotor identischen Anbaumaße, die so gut wie identischen Leistungsdaten und die einfache Verkabelung à la One Cable Automation freuen. Das gesamte System nutzt nur einen Typ Leitungen, übrig bleibt für den Konstrukteur nur die Auswahl der entsprechenden Leitungslänge.
Ein Kabel für Daten und Energie
Mit dem AMP8000 reduziert sich der Platzbedarf für den Antrieb im Schaltschrank auf ein einziges Koppelmodul. Dieses kann über das ebenfalls per Ethercat P, also über nur ein Kabel für Ethercat und Power, verbundene IP65-Verteilermodul AMP8805 bis zu fünf dezentrale Servoantriebe AMP8000 ansteuern. Golf erklärt: „Anstelle von beispielsweise fünf Motorleitungen geht damit nur noch eine Leitung aus dem Schaltschrank an die Maschine. Diese Leitung kann zumeist auch noch kürzer sein als bisher. Durch die Verlagerung der Leistungselektronik direkt an die Maschine reduziert sich der Platzbedarf im Schaltschrank auf ein einziges Koppelmodul, das mit nur einem Kabel über ein Verteilermodul mehrere Servoantriebe versorgt. Das bringt für Maschinenbauer signifikante Einsparung von Material, Platz, Kosten und Montageaufwand.“ Das gesamte System ist kaskadierbar, sodass auch komplexe Systeme mit einfachem Topologieaufbau realisiert werden können. Vorkonfektionierte Systemanschlussleitungen erleichtern die Logistik und reduzieren die Fehler während der Verdrahtung.
Antriebsintegration konstruktiv optimal umgesetzt
Die Integration des Antriebs ist beim AMP8000 hochkompakt umgesetzt worden. Durch das am hinteren Wellenende des Servomotors angebrachte Leistungsmodul sind die Anbaumaße des dezentralen Servoantriebs mit dem der entsprechenden Standard-Servomotoren der AM8000-Baureihe identisch. Lediglich die Baulänge ist um ca. 7cm größer. Für Maschinenbauer bedeutet dies einen nur geringen zusätzlichen Platzbedarf sowie die Möglichkeit des einfachen Konzeptwechsels – ohne die Notwendigkeit zu konstruktiven Änderungen.
