Ebenfalls aus dem neuen Baukasten zusammengestellt – das Linearportal LGR-3: Es ist für Handhabungsgewichte bis 250 kg ausgelegt und bewältigt Hübe bis etwa 3 m.

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Mit der CM3C-Servomotorenbaureihe hat SEW die bestehende CMP-Baureihe mit Motoren höherer Massenträgheit ergänzt. Der CMP ist sozusagen der  ‚Sprinter‘, der mit kleinen Massenträgheiten und einer Überlastfähigkeit bis zum dreifachem Nennmoment für extrem dynamische Applikationen entwickelt wurde. Der CM3C hingegen hat durch die Vergrößerung des Rotordurchmessers ein annähernd verdoppeltes Massenträgheitsmoment und bietet damit regelungstechnische Vorteile in Applikationen, die selbst durch hohe Trägheitsmomente oder große bewegte Massen geprägt sind. Diese Motorbaureihe gibt es in den Baugrößen 63S bis 100L und Dauerstillstandsmomenten von 2,7 Nm bis 40 Nm.

FLT-Konstruktionsleiter Boris Bind kontrolliert den Schaltschrank mit den Antriebs- und Steuerungskomponenten aus dem Automatisierungsbaukasten Movi-C.

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Ein weiteres Merkmal der CM3C-Motorenauslegung ist die signifikante Erhöhung der Eckdrehzahl. Sie erreicht je nach Motorbaugröße bis zu etwa 5000 min-1. So können Maximalbeschleunigungen bis in diesen Drehzahlbereich aufrechterhalten werden. Das bestätigt auch Boris Bind, Konstruktionsleiter bei FLT: „Durch die Dynamikreserven der CM3C-Motoren können wir die Zykluszeiten in unseren Portalen weiter verringern.“ Darüber hinaus hat man in der Auslegung der Motoren darauf geachtet, dass selbst beim Einsatz an 4-kHz-Achsen der Antrieb leise bleibt und damit auch beim Betrieb vieler Motoren an einer Anlage kein unakzeptabler Geräuschpegel entsteht. Erreicht wurde das durch die spezielle elektromagnetische Auslegung mit einem oberschwingungsreduzierten Pol-Nut-Verhältnis.

Die Motoren lassen sich über diverse Optionen an die jeweilige Anwendung anpassen. So steht neben der servotypischen 24-V-Haltebremse optional etwa eine Federdruckbremse mit erhöhtem Arbeitsvermögen zur Verfügung. Im Vergleich zur servoüblichen Haltebremse ist deren Arbeitsvermögen um ein Mehrfaches größer. Das bietet gerade bei den Hubwerksanwendungen mehr Sicherheitsreserve, um auch einen Notausfall sicher beherrschen zu können, ohne die Bremse tauschen zu müssen. Als Motorgeber kommt neben den gängigen Resolvern und Hiperface-Gebern das neue Einkabelsystem Movilink DDI zum Einsatz. Damit verbunden ist nicht nur eine Halbierung des Verkabelungsaufwands. Im Unterschied zu bisher marktüblichen Systemen ist damit eine Reihe von Zusatzfunktionalitäten verbunden. So dient das dabei verwendete digitale Protokoll nicht nur zur Übertragung der Geberinformation und Motortemperatur. Darüerb hinaus lässt sich künftig damit die Bremse digital ansteuern und über Zustandsinformationen ein Condition Monitoring des Antriebes realisieren.

Neben den eigenen Gebersystemen hat SEW mit den CM3C zusätzlich weitere Gebersysteme eingeführt. So sind die Motoren alternativ ebenso mit Hiperface DSL, Endat2.2 und DriveCliq-Gebern ausrüstbar. Das erlaubt dem Anwender die Verwendung der Motoren an gängigen Industriesteuerungen, die bei FLT ebenfalls im Einsatz sind.

Die Vorteile der Einkabeltechnik

Die Einkabeltechnik Movilink DDI erlaubt eine einfache Inbetriebnahme der Servomotoren. Bislang musste eine manuelle Konfiguration per Laptop und Softwaretools oder zumindest ein Einlesen des elektronischen Typenschildes vorgenommen werden. Heute meldet sich der Motor nach dem Anschließen mittels der genannten Schnittstelle automatisch am Frequenzumrichter an und das System übernimmt alle erforderlichen Konfigurationsschritte. Bereits vorhandene Reglereinstellungen bleiben dabei erhalten. Das führt insbesondere im Servicefall zu einer schnellen Wiederingangsetzung des Antriebes, weil im Prinzip nur noch der mechanische Einbau und der elektrische Anschluss erfolgen müssen.

Die CM3C-Servomotorenbaureihe ist nicht zuletzt optimal auf die Standardgetriebe von SEW abgestimmt. Damit stehen dem Anwender diverse Abtriebs- und Übersetzungsvarianten zur Verfügung – per Stirnrad-, Flach-, Kegelrad-, Schnecken- oder auch Spiroplangetriebe. Bei der Hubachse setzt FLT konkret auf Kegelrad-Servogetriebemotoren. Sie lassen sich aufgrund ihrer Kompaktheit und Flexibilität optimal in die Anlage integrieren. Darüber hinaus eignet sich der CM3C-Motor für die Kombination mit den neuen PxG-Servoplanetengetrieben. Daher setzt FLT dieses ‚Duo‘ zum Beispiel in den Fahrachsen der Portale ein.

Der smarte Antrieb

Michael Gutman, SEW-Eurodrive: „Ziel muss es sein, analog zur heutigen multiplen Integrier- und Adaptierbarkeit von physischen Antriebssystemen die gleiche einfache und flexible Integrierbarkeit von digitalen Produkten auf einer Plattform zu bieten.“

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Das industrielle Internet der Dinge (IIoT) benötigt smarte Komponenten, die digital vernetzbar sind und Zustände erfassen, aufbereiten und kommunizieren. Wie sich die Antriebstechnik hier einreiht, erläutert Michael Gutmann, Leiter der Abteilung Product Solution Center – DriveRadar bei SEW-Eurodrive.

Herr Gutmann, wo steht die Antriebstechnik heute beim Thema IIoT?

Michael Gutmann: Heutige Antriebs- und Automatisierungssysteme wurden meist auf ihre Kernfunktionen und zugehörige Kommunikationseinbindung optimiert. Mechanische und elektromechanische Produkte sind oft noch nicht mit Sensorik ausgerüstet und vernetzbar. Zwar lassen sich hier zum Beispiel Schwingungs- oder Temperatursensoren nachrüsten; allerdings fehlt externer Sensorik oft jegliche produkt- oder systemspezifische Information, die die Dateninterpretation – zum Beispiel aus einem digitalen Zwilling – einfach und leicht macht. 

Wie lässt sich dieses Manko beheben?

Michael Gutmann: Was SEW-Eurodrive betrifft, so setzen wir unter der Dachmarke ‚DriveRadar‘ Mehrwertangebote auf smarte Produkte auf, die Zusatznutzen im Bereich Condition-Monitoring und Predicitve Maintenance bieten. Hierzu rüsten wir zuerst die elektromechanischen Produkte komplett mit der digitalen Schnittstelle Movilink DDI aus – bis hinein in den Servogetriebemotor. Bei Movilink DDI handelt es sich um eine volldigitale (PtP) Schnittstelle, zwischen Motor und Umrichter. Sie ist mechanisch und elektrisch robust als vollintegrierte Koaxialtechnik ausgeführt und erlaubt Verbindungen bis 200 Meter. Informationen werden mit dem SEW-eigenen Übertragungsprotokoll ‚Datastream‘ zwischen allen Teilnehmern – sprich Bremsen, Typschild, Gebern, Sensorik etc. – übertragen.
Die digitale Schnittstelle verbindet Frequenzumrichter und Motor zu einem smarten System. Dieses System gibt es für alle unsere Motoren und zielt auf sämtliche Anwendungen ab – mit nur einem Kabel und einem Stecksystem. Dies vereinfacht die Einbindung in IT-Systeme deutlich, weil mit den Typschilddaten und der Digitalschnittstelle beim Verbinden eine Plug-and-Play-Autoinbetriebnahme durchgeführt wird, also ohne Eingriff des Anwenders.

Wie sieht die weitere Entwicklung aus? 

Michael Gutmann: In einer weiteren Ausbaustufe wird mit dem optionalen DriveRadar-Sensorboard der Getriebemotor zur Sensoreinheit an der Applikation. Schall, Magnetfeld, Schwingung, Temperatur, Feuchte und so weiter stehen dann mit einer CPU-Vorverarbeitungseinheit im Getriebemotor digital mit den Services des Boards zur Verfügung. Dies ermöglicht zum Beispiel die direkte Berechnung beziehungsweise das Erkennen der Raumlage des Motors im Verhältnis zur Projektierung, das Erkennen von Lagerschäden oder auch das Monitoring von Überlastwerten der Mechanik. In einer finalen Stufe lassen sich an diese Einheit Getriebesensoren zum Beispiel für die Öltemperatur oder den Ölzustand anschließen. Hiermit ist dann direkt im Getriebemotor die Ölalterung berechenbar.
Im 1. Halbjahr 2020 sind erste Kundenpilotierungen geplant, um die Anforderungen und die technische Umsetzung noch besser abzustimmen. Danach folgt ein erstes Produktrelease – wobei es hier nur bedingt um die Hardware, sondern vielmehr um die Verfügbarmachung und Integration der Funktionen in die Systeme der Anwender geht.