Mehr Drive zum Schleifen

Antriebstechnik

Servoantrieb – Dreh- und Schleifprozesse erfordern höchste Präzision. Ein spezialisierter Antriebsverstärker gewährleistet dabei extreme Drehzahlen bei maximaler Effizienz.

22. Juli 2014

Einer der führenden Hersteller von Maschinen zur Metallbearbeitung ist der schweizerische Maschinenhersteller Schaublin Machines SA in Bévilard im Berner Jura. Das Unternehmen mit einer nahezu hundertjährigen Tradition entwickelt und fertigt heute mit rund 140 Mitarbeitern weltweit konventionelle und CNC-gesteuerte Drehmaschinen sowie vertikale Bearbeitungszentren. Oberstes Gebot bei der Produktentwicklung ist dabei die Präzision, betont Matteo Calzascia, Leiter Entwicklung bei Schaublin: »Wir sind stolz auf unsere hohen Qualitätsstandards. Zahlreiche Kunden nutzen Maschinen, die älter als 60 Jahre sind, und sind mit deren Leistung nach wie vor hochzufrieden. Diese Tatsache spricht für sich.«

Ein neues Highlight des Unternehmens ist die hochpräzise Werkzeugmaschine 202TG, mit der sich gleichermaßen Schleif- und Dreharbeiten mit bis zu acht CNC-Achsen ausführen lassen. Die Maschine kann aber auch ausschließlich für Schleifaufgaben eingesetzt werden, zumal die Schutzeinrichtungen der Maschine speziell für diese Art der Bearbeitung ausgelegt wurden. Die Maschine verfügt über einen Gussrahmen, einen W25er-Spindelstock sowie zwei Schlitten für die X- und Z-Achse. Optionales Zubehör wie zum Beispiel ein Stangenlademagazin oder ein Spannfutter ermöglichen eine Anpassung an die individuellen Einsatzbedingungen. Anwendungsbereiche für die Maschine finden sich zum Beispiel im Automobilbau, in der optischen Industrie, in der Mikromechanik, der Medizin- und Zahntechnik, der Raumfahrt oder Werkzeugproduktion.

Als Lösung für den Antrieb der Schleifspindeln hatten sich die Maschinenbauer bereits im Vorfeld für Produkte des schweizerischen Präzisionsspindelherstellers Meyrat mit Sitz in Biel entschieden, der sich für die Antriebselektronik seit vielen Jahren auf Systeme des Lüneburger Antriebstechnikspezialisten Sieb & Meyer verlässt. »Die Lösungen von Meyrat und Sieb & Meyer sind aufeinander abgestimmt«, weiß Calzascia und ergänzt: »Das war für uns ein großer Pluspunkt.«

Höchste Drehzahlen

Natürlich hatten die Werkzeugmaschinenbauer auch vergleichbare Systeme von Wettbewerbern geprüft, berichtet der Entwicklungsleiter, allerdings konnten diese die geforderten Motordrehzahlen von bis zu 2.000 Hertz (120.000 1/min) nicht leisten. Letztlich ausschlaggebend für Schaublin war jedoch vor allem die Tatsache, dass der Antriebsverstärker SD2S von Sieb & Meyer speziell für Schleifanwendungen konzipiert ist. Das System gewährleistet deshalb höchste Energieeffizienz auch bei maximaler Leistung und verhindert so eine übermäßige Erwärmung des Motors. Dies schont nicht nur die Maschinenkomponenten, sondern verbessert auch die Qualität der Bearbeitung. Zudem verringert die maßgeschneiderte Lösung die Konstruktionskosten, berichtet Rolf Gerhardt, Leiter Vertrieb Antriebselektronik bei Sieb & Meyer, und erklärt: »Normalerweise muss bei der Dimensionierung von Werkzeugmaschinen berücksichtigt werden, dass eine deutliche Materialerwärmung aufgrund erhöhter Rotorerwärmung auftreten kann. Der SD2S stellt jedoch sicher, dass dieser Effekt minimiert wird.«

Universell einsetzbar

Der Antriebsverstärker SD2S ermöglicht den Antrieb von Linearmotoren, hochpoligen Torquemotoren sowie synchronen und asynchronen Servomotoren und Werkzeugspindeln mit Drehzahlen bis zu 8.000 Hertz (480.000 1/min). Das universelle Motorgeber-Interface erlaubt den Einsatz je nach Anwendung mit und ohne Sensor. Für die Anbindung an die übergeordnete Steuerung steht eine Vielzahl unterschiedlicher Schnittstellen zur Verfügung, von analogen Sollwertsignalen (±10 Volt) über digitale I/Os, RS 232 und USB bis zum CAN-Bus. Über einen Servolink-Interface bzw. Anybusadapter ist auch ein Anschluss an Profibus und EtherCAT möglich. Die kompakten Maße erlauben ein platzsparendes Design des Schaltschranks. Die integrierte Anlaufsperre (STO) ermöglicht Anwendungen bis zur Sicherheitskategorie 4.

Speziell für Schleifanwendungen lassen sich in dem Gerät bis zu 64 Parametersätze für unterschiedliche Spindeln vorhalten. Den jeweiligen Parametersatz erkennt der Antriebsverstärker über die Steckercodierung der jeweiligen Motorspindeln. Die integrierten Funktionen für die Anfunkerkennung erlauben ein sensibles Monitoring der Spindelbelastung auf Basis des Spindelstroms. Dies erhöht die Produktivität und Flexibilität von Schleifmaschinen maßgeblich.

»Wir sind sehr zufrieden mit unserer Entscheidung«, bilanziert Calzascia und fährt fort: »Der SD2S hat alle unsere Erwartungen erfüllt und bietet gleichzeitig ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis.« Zudem lobt der Entwicklungsleiter die Unterstützung vor Ort durch die Amptec GmbH in Herzogenbuchsee bei Solothurn. Die Vertretung von Sieb & Meyer in der Schweiz gewährleiste auch räumlich eine optimale Nähe zum Kunden und ermögliche einen intensiven Austausch auf technischer Basis: »Die Kooperation und Abstimmung zwischen unserem Unternehmen, Amptec, Meyrat und Sieb & Meyer hat sich absolut bewährt.« Aufgrund der guten Erfahrungen will Schaublin den SD2S deshalb künftig auch in Drehmaschinen einsetzen.bt

Auf einen Blick

- Der Platz sparende Antriebsverstärker SD2S des Lüneburger Antriebsspezialisten Sieb & Meyer für den Einbau im Schaltschrank eignet sich zum Antrieb von Linearmotoren, asynchronen und synchronen Servomotoren, hochpoligen Torquemotoren sowie Werkzeugspindeln mit einer Drehzahl bis 8.000 Hertz.

- Das universelle Motorgeber-Interface erlaubt den Einsatz mit und ohne Sensor.

- Die Anbindung an die übergeordnete Steuerung geschieht wahweise über analoge Sollwertsignale, Puls-Richtungs-Signale oder über das CAN-Bus- bzw. Profibus-Protokoll.

- Die integrierte Anlaufsperre (STO) ermöglicht Anwendungen bis Sicherheitskategorie 4.

Erschienen in Ausgabe: 05/2014