Lediglich am Anfang des Bearbeitungsprozesses ist noch Handarbeit gefordert: Der Bediener legt die Blechtafel auf die waagerechte Arbeitsebene der Maschine. Positionierachsen übernehmen daraufhin vollautomatisch das Ausrichten des Werkstückes an der Biege-Einheit unter dem so genannten Niederhalter. Dieser klemmt das Blech ein, während die Biege-Einheit mit der so genannten Kantschwinge eine beliebige Anzahl von Abkantungen nach oben oder unten ausführt. Die präzise Referenzlage ist deshalb so entscheidend für die weitere Fertigungsqualität, weil sie während der Bearbeitung eines Werkstücks nur ein einziges Mal erfolgt.

Für den Antrieb der dafür eingebauten Positioniereinheiten nutzt Salvagnini bei der P2lean dezentrale Servoregler der Reihe AKD-N von Kollmorgen, die direkt vor Ort in unmittelbarer Nähe der Motoren installiert sind. Bei insgesamt sieben Achsen der Maschine resultiert aus dieser neuen Architektur unter anderem ein deutlich sinkender Aufwand für die Verkabelung.

Ein Gruppe von drei dezentralen AKD-N-Servoreglern übernimmt bei der P2lean von Salvagnini die Positionierung der oberen Formwerkzeuge, eine weitere Gruppe von vier AKD-N (zwei davon im Bild) positioniert die Materialzuführung.

© Kollmorgen

Bei einem zentralen Aufbau mit Schaltschrank-Umrichtern, wie in der Vergangenheit üblich, waren die geschirmten Kabel zwischen Motor und Regler sowie die Leitung für das Rückführungssystem bisher nicht selten über eine Distanz von bis zehn Metern zu verlegen. Das macht in Summe bei sieben Positionierachsen eine Gesamt-länge von 140 Metern (14 Einzelleitungen mit jeweils zehn Metern). Mit der jetzigen Lösung, bestehend aus einem zentralen Versorgungsmodul im Schaltschrank und sieben dezentralen Servoreglern in zwei Gruppen mit drei und vier Achsen, sind es nur noch 40 Meter. Diese Gesamtlänge errechnet sich wie folgt: Zwei Hybridkabel mit Leistungsversorgung und Feedback zwischen Versorgungsmodul und den beiden am dichtesten liegenden dezentralen Antriebssträngen mit insgesamt 20 Metern plus jeweils noch einmal drei Meter zur Anbindung von zwei der drei Achsen innerhalb der ersten Gruppe und viereinhalb Metern für weitere drei Achsen in der zweiten Gruppe. Hierbei ist zu wissen, dass der durchschnittliche Abstand der IP67-Geräte in der Anlage eineinhalb Meter nicht übersteigt.

Bleibt noch die Versorgung der Motoren. Auch diese sind maximal eineinhalb Metern von den dezentralen Servoreglern entfernt eingebaut. Weil die Lösung mit der Einkabel-Anschlusstechnik ausgestattet ist, sind lediglich weitere 7,5 Meter Leitung notwendig. Zusammengerechnet bringt der Einsatz der dezentralen Servoregler in Verbindung mit der Einkabel-Anschlusstechnik allein bei der In­stallation eine Ersparnis von rund 71 % – sprich von 140 auf 55 Meter.

Dieser sparsame Um-gang mit Installationstechnik bringt im direkten Zusammenhang weitere Verbesserungen als direkte Folge der deutlich kürzeren Leitungen. Die brauchen nämlich weniger Platz in der Maschine und lassen sich darüber hinaus auch schneller verlegen. Dabei sorgt die geringere Steckeranzahl auch noch für Zeitgewinn beim Anschließen – was am Ende Kosten- einsparungen von 30 % zur Folge hat.

Klimatisierungsaufwand sinkt

Weitere Vorteile der dezentralen Servotechnik finden sich zudem abseits der eigentlichen Maschine – und zwar im Schaltschrank. Weil sich die Verlustwärme der Regler nicht mehr hinter geschlossenen Türen ausbreiten muss, sinkt der Aufwand für die Klimatisierung. Dieser Aspekt bringt zwei Effekte mit sich: Erstens kleinere und damit preiswertere Auslegung der Klimatisierung sowie zweitens eine verbesserte Energie-Effizienz als Resultat des geringeren Eigenverbrauchs des Schaltschranks. Konkret hat Kollmorgen bei der Applikation von Salvagnini in diesem Punkt ebenfalls Einsparungen von 30 % errechnet.

Darüber hinaus ist der sparsame Umgang mit Ressourcen mit einem geringeren monetären Aufwand für die Hardware verbunden. Die dezentrale Architektur kostet im Vergleich zur zentralen Schaltschranklösung bei der kleinsten Salvagnini-Maschine mindestens 3,5 % weniger, bezogen auf die antriebstechnische Ausrüstung. Bei Anlagen mit mehr Performance und höherer Achsenzahl sind bis zu 10 % drin.

Energie-Effizienz gesteigert

Für einen weiteren Innovationsschritt nutzt Salvagnini ebenfalls Antriebstechnik von Kollmorgen. Hierbei wurde das zentrale Hydrauliksystem mit Hauptpumpe und entsprechend leistungsstarkem Asynchronmotor durch drei  hocheffiziente Aktuatoren substituiert. Angetrieben ebenfalls von AKM-Servomotoren und geregelt über Servoverstärker der Reihe S700 liefern diese erst dann Kraft, wenn der Prozess es gerade erfordert. Folglich steigt an dieser Stelle die Energie-Effizienz, weil die Anlage lediglich die gerade aktiven Formprozesse antreibt und nicht ein komplettes, üppig ausgelegtes System betriebsbereit halten muss. Aufgrund der Regelgenauigkeit der Antriebsachsen steigt zudem die Fertigungsqualität, weil die geforderten Formkräfte mit höherer Wiederholgenauigkeit und schneller abrufbar sind.

In Summe ist es Salvagnini mit der P2lean gelungen, eine gleichermaßen ökonomische, ökologische und damit höchst wettbewerbsfähige Maschine für Unternehmen der Blechbearbeitung zu entwickeln. Die dezentrale Servotechnik leistet dafür wertvolle Beiträge zur Ressourceneffizienz – vor allem in puncto Verkabelung sowie Schaltschrankplatz und Schaltschrankklima­tisierung.

Autor: Fabio Massari ist Salesmanager bei Kollmorgen, Italien.