Digitale Servoverstärker sowie kompakte Synchron-Servo- und Linearmotoren von Danaher Motion sorgen bei dem Bauteilbestücker SpeedMounter der Nürnberger IPTE GmbH für Schnelligkeit und Präzision.
Die IPTE Fabrikautomatisierung entwickelt schlüsselfertige Automatisierungssysteme für Produktion, Test und Bearbeitung von Leiterplatten und Baugruppen sowie für die Endmontage elektrischer und elektronischer Geräte. Ein High-Light im Programm ist der Sonderbestücker SpeedMounter2. Dieser schnelle Bestückungsautomat ist in der Lage, verschiedenartige Bauteile in kürzester Zeit auf den Leiterplatten zu platzieren. Derzeit liegt die Taktrate bei 1,8 s pro Bauteil. Das Herzstück des Bestückungsautomaten bildet der Rotationskopf mit den kundenspezifischen Bauteilegreifern. Eine Neigung dieses Rotationskopfes von 45° schiebt den Drehpunkt in die Mittelachse und vereinfacht so mit hoher Effizienz die Bestückungsvorgänge.
Um die schnellen Zykluszeiten von unter 2 s zu erreichen, mussten die IPTE-Entwickler die Antriebs- und Steuerungstechnik optimal aufeinander abstimmen. Technologiepartner wurde die Düsseldorfer Danaher Motion GmbH. IPTE versprach sich von deren Servoverstärkern der 400er- und 600er-Serie nicht nur eine schnelle Datenübertragung von bis zu 16 MBaud, sondern auch merkliche Verbesserungen hinsichtlich Positioniergenauigkeit und Taktfrequenz. Stefan Lorenz, Produktmanager IPTE: „Die digitalen Servoverstärker zeichnen sich durch ein sehr gutes Regelverhalten, eine hohe Performance und Dynamik aus. Hinzu kommt, dass wir aufgrund der einfachen Bedienoberfläche in sehr kurzer Zeit Anpassungen im Regelverhalten vornehmen können.“
Anfang 2006 brachten leistungsoptimierte Linearmotoren mit dem Servostar 600 eine Performancesteigerung von 2,5 auf 1,98 s. Weitere Entwicklungsschritte und Verbesserungen ergaben eine reale Zykluszeit von 1,8 s einschließlich aller Nebenzeiten. Dabei bildet der Stromregler das Herz des Servoverstärkers. Eingestellt wird er durch motorspezifische Defaultwerte aus der integrierten Datenbank.
Der integrierte Lageregler erspart für viele Anwendungen auch zusätzliche NC-Funktionalität. Es können bis zu 180 Fahrsätze hinterlegt werden. Zusätzlich werden 16 verschiedene Referenzfahrten und 4 Positionsregister geboten. Geschwindigkeitsprofile, Absolut- und Relativfahrten sowie das Verketten von Fahraufträgen und Ruckbegrenzung ist möglich. Das elektronische Getriebe des digitalen Servoverstärkers verfügt über 24-V- und 5-V-Encodereingänge sowie über eine einstellbare Übersetzung. Der Servoverstärker erhält von dem Encoder den Lagesollwert und regelt die Position der Motorwelle synchron.
Mit Hilfe des Master-Slave-Interfaces können mehrere Servoverstärker zusammengeschaltet werden. Sind mehrere Servoverstärker untereinander über einen Feldbus verbunden, kann die gesamte Gruppe auch ohne übergeordneten Master mit einem PC und der Bedienersoftware parametriert und in Betrieb genommen werden. Übertragungsraten von 1 Mbit/s sorgen für hinreichend kurze SPS-Zykluszeiten. Die zur Verfügung stehenden Funktionen vereinfachen die Programmierung erheblich. Hierbei handelt es sich um die Einrichtfunktionen, wie Referenzfahrtarten und Messfunktionen, aber auch um Positionierfunktionen, wie digitale Geschwindigkeits- oder Lageregelung sowie um eine Datentransferfunktion.
Horst Bodenbrenner Danaher Motion, Düsseldorf
Präzise Bewegungsabläufe dank bester Kommunikation
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