Neu entwickelter Servoverstärker für Schraubsteuerung

Die richtigen Stellschrauben

Seit sechs Jahrzehnten entwickelt und fertigt das Unternehmen Weber automatische Handschrauber und stationäre Schraubsysteme - und arbeitet dabei seit über zwei Jahrzehnten mit Sieb & Meyer zusammen. Nun gehen die Unternehmen gemeinsam neue Wege: Der neue Servoverstärker SD4S kommt in der Prozesssteuerung C5S zum Einsatz und sorgt für hohe Dynamik, guten Gleichlauf und punktgenaue Abschaltung.
 Bei Verschraubungen in Holz ist eine Fluktuation der Drehmomente aufgrund 
der unterschiedlichen Beschaffenheit des natürlichen Materials gegeben.
Bei Verschraubungen in Holz ist eine Fluktuation der Drehmomente aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit des natürlichen Materials gegeben.Bild: Weber Schraubautomaten GmbH

Die Produktvariante SD4S, bei der das S für Standalone steht, machte den Anfang in der neuen Serie SD4x von Sieb & Meyer. Die Gerätefamilie ist für den stationären Einsatz in Schaltschränken z.B. von Werkzeugmaschinen oder Turbokompressoren bzw. -verdichtern konzipiert und tritt die Nachfolge der SD2S-Modellreihe an, die bei Weber ebenfalls im Einsatz ist. Für die Produktentwicklung war die enge Zusammenarbeit beider Unternehmen ein Glücksfall: „Wir waren schon in den frühen Entwicklungsstufen der Serie SD4S in engem Kontakt zu Weber“, schildert Ralph Sawallisch, Key Account Manager Antriebselektronik bei Sieb & Meyer. Der Schraubspezialist hatte früh Interesse geäußert, das neue Gerät testen und bei Eignung nutzen zu wollen. „Wir haben von Weber wichtige Impulse erhalten, die wir umgesetzt haben“, so Sawallisch. „Als die ersten Prototypen verfügbar waren, hat Weber als erster Kunde das Gerät auf Herz und Nieren geprüft.“

 Der neue Servoverstärker SD4S sorgt in der Prozesssteuerung C5S für hohe Dynamik, guten Gleichlauf und 
punktgenaue Abschaltung.
Der neue Servoverstärker SD4S sorgt in der Prozesssteuerung C5S für hohe Dynamik, guten Gleichlauf und punktgenaue Abschaltung.Bild: Sieb & Meyer AG

Schraubtechnik für die Automatisierung

Die Firma Weber Schraubautomaten positioniert sich im Bereich von handgeführter und stationärer Schraubtechnik inklusive Zuführungen zu den führenden Anbietern. Im Sortiment finden sich Elektro-Handschrauber, Schraubspindeln, Schraubautomaten, Schraubeinheiten und Schraubsysteme – jeweils abgestimmt auf die Bedürfnisse der Kunden. Ziel ist immer, den Schraubprozess möglichst schnell und prozesssicher durchführen zu können. „Automatisierungsprozesse in der Montage sind komplex“, so Christian Schönig, Entwicklungsleiter bei Weber. „Es geht darum, Lösungen zu finden, die verschiedenen Anforderungen und Parametern genügen.“ Die Servoverstärker von Sieb & Meyer helfen dabei.

 Die Schraubsteuerung C5S mit dem neuen Servoverstärker SD4S ist gut geeignet für Verschraubungen, bei denen keine Dokumentation der Schraubergebnisse nötig ist.
Die Schraubsteuerung C5S mit dem neuen Servoverstärker SD4S ist gut geeignet für Verschraubungen, bei denen keine Dokumentation der Schraubergebnisse nötig ist.Bild: Weber

Einfache Schraubaufgaben indirekt regeln

Mit der Neuentwicklung der SD4x-Baureihe wurde in der Zusammenarbeit eine neue Runde eingeläutet. „Unsere Hauptanforderung an den neuen Servoverstärker war, dass sowohl Baugröße als auch Preis im Vergleich zum SD2S reduziert sein mussten“, erzählt Schönig. „Das ist für den Einsatz in unserer Prozesssteuerung C5S unumgänglich.“ Die Steuerung kann für unterschiedliche Schraubaufgaben verwendet werden. Dabei sind verschiedene Schraubstrategien unter Einbeziehung von Drehmoment, Winkel und Tiefe möglich. Die C5S verfügt über einen verschleißfreien Servoantrieb, der für eine ausgedehnte Standzeit der Steuerung und des Antriebssatzes sorgt.

Die C5S-Steuerung ist gut geeignet für Verschraubungen, bei denen keine hochpräzise Drehmomenterfassung bzw. keine Dokumentation der Schraubergebnisse nötig ist. Die Steuerung wird beispielsweise beim Fertigen von Möbeln zur Befestigung von Beschlägen und Scharnieren verwendet. Bei diesen Verschraubungen in Holz ist eine Fluktuation der Drehmomente aufgrund der unterschiedlichen Beschaffenheit des natürlichen Materials gegeben. Deshalb kann auf eine direkte Messung des Drehmoments verzichtet werden und eine indirekte Bestimmung des Drehmoments durch den Servoverstärker ist möglich.

Flexibilität im Einsatz

Weber setzt in der C5S-Steuerung das bislang kleinste SD4S-Modell ein, das mit 230VAC betrieben wird – noch kleinere Geräte benötigen eine DC-Spannung zwischen 48 und 72V. Der Servoverstärker treibt den Motor der Schraubspindel an, der über den Bit die Schraube eindreht. Dabei wird der vom Antrieb gemessene Motorstrom verwendet, um auf das Drehmoment an der Schraube zu schließen. Hier ist eine möglichst hohe Präzision des Moments über dem Drehwinkel des Motors relevant. Der SD4S reduziert das Cogging des Motors dabei sehr effizient. Mit Cogging wird das Rastmoment eines Synchron-Servomotors bezeichnet, das durch die Permanentmagnete im Rotor entsteht. Je nach Bauart des Motors kann dieser Effekt unterschiedlich stark auftreten. Die hochdynamische Regelung des SD4x verringert den Effekt stark, so dass das Drehmoment, das letztlich auf die Schraube wirkt, ausgesprochen gleichmäßig anliegt.

Seiten: 1 2Auf einer Seite lesen

Das könnte Sie auch Interessieren

Weitere Beiträge

Bild: ©Andreas Schebesta/Schneider Electric GmbH
Bild: ©Andreas Schebesta/Schneider Electric GmbH
Nachhaltig 
erfolgreicher wirtschaften

Nachhaltig erfolgreicher wirtschaften

Wer Nachhaltigkeit als ressourcenschonende und smarte Wirtschaftsweise versteht, kann damit langfristig seine Wettbewerbsfähigkeit und Standortresilienz sichern. Bei der erfolgreichen Umsetzung spielen Robotiklösungen, die von industrieller Bildverarbeitung, digitalen Technologien und künstlicher Intelligenz unterstützt werden, eine entscheidende Rolle. Wie solch eine Lösung aussehen kann, zeigt das KIT-Projekt zum Halbleiter-Recycling.

mehr lesen
Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG
Bild: SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG
Movi-C: Systemkompetenz von SEW-Eurodrive

Movi-C: Systemkompetenz von SEW-Eurodrive

Wie viel Systemkompetenz braucht man heute als Antriebsanbieter? Der rote Faden, mit dem SEW-Eurodrive diese Fragestellung zeitgemäß beantwortet, ist fest im Elektronikbaukasten Movi-C verankert. Was genau dahinter steckt, und wie stark das eigene Selbstverständnis davon geprägt wird, erklärt Geschäftsführer Hans Krattenmacher im Interview mit dem SPS-MAGAZIN und dem anschließenden Rundgang durch die Elektronikfertigung in Bruchsal.

mehr lesen
Bild: Stiwa
Bild: Stiwa
Die treibende Kraft der Kompaktautomation

Die treibende Kraft der Kompaktautomation

Modular aufgebaute mechatronische Systeme können heute bei der Kleinteilefertigung die aufeinanderfolgenden Fertigungsschritte als sogenannte Kompaktautomation eigenständig durchführen. Die treibende Kraft der Schieber, Greifer und Schwenkeinheiten sind in erster Linie kleine Linearantriebe und bürstenlose DC-Motoren. Dabei überzeugen die langlebigen Antriebe von Faulhaber mit ihrer Schnelligkeit und Positioniergenauigkeit sowie einer hohen Leistungsdichte.

mehr lesen
Bild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Bild: Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG
Smart Farming: Mit dem Roboter aufs Feld

Smart Farming: Mit dem Roboter aufs Feld

Wie und vor allem wer kann die Nahrungsproduktion auch in Zukunft effizient umsetzen? Um diese Herausforderungen meistern zu können, braucht der Mensch Unterstützung. Die moderne Automatisierungs- und Antriebstechnik haben das Potential, die Effizienz in der Landwirtschaft erheblich zu steigern. Faulhaber bietet für den Smart-Farming-Bereich bereits ein breites Spektrum passender Antriebe.

mehr lesen
Bild: Thomson Industries Inc.
Bild: Thomson Industries Inc.
Elektrische Alternative zu Hydraulik- oder Pneumatikzylindern

Elektrische Alternative zu Hydraulik- oder Pneumatikzylindern

Elektrische Linearaktoren heben die Materialhandhabung auf ein neues Niveau. Angesichts der digitalen Transformation, die das Potenzial der Automatisierung auf mehr Achsen ausdehnt, sowie elektrischen Linearaktoren, die immer höhere Lasten bewegen, stellen immer mehr Entwickler von Systemen für den Materialfluss hydraulische und pneumatische Antriebssteuerungen auf elektrische um, insbesondere bei neuen Projekten. Entsprechend reagieren die Anbieter von Linearaktoren mit Innovationen, um die Möglichkeiten der automatisierten Materialhandhabung in Bezug auf Lastmanagement, Dimensionierung, Intelligenz, Langlebigkeit, Energieeffizienz, Sicherheit und Ergonomie zu erweitern.

mehr lesen