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.“
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.
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.