Linearmotor Im Sekundärteil magnetfrei

Modularer Aufbau längerer Verfahrstrecken

Die gezahnten Sekundärteile sind geblecht ausgeführt, um die Wirbelstromverluste zu minimieren. Und sie sind zum Schutz vor Verschmutzung vergossen; es gibt sie in drei Breiten in einer einheitlichen Länge von 200 mm. Durch einfaches Aneinanderreihen mehrerer Sekundärteile lassen sich mit überschaubarem Aufwand praktisch beliebig lange Verfahrstrecken aufbauen. Auf einer solchen Sekundärteilspur können dann auch mehrere Primärteile unabhängig voneinander betrieben werden. Begrenzt wird der Verfahrweg lediglich durch die zulässige Leitungslänge bzw. die Länge der Messsysteme. Position und Verfahrgeschwindigkeit lassen sich in den meisten Fällen über ein entlang der Sekundärteilspur angebrachtes Linearwegmesssystem (inkremental oder absolut) erfassen. Für spezifische Anwendungen, wie das weiter unten beschriebene Langstator- System, empfehlen sich magnetostriktive Geber.

Einfache Ein- und Anbindung

Die Linearmotoren »1FN6« fügen sich nahtlos ein in die Siemens-Antriebsfamilie Sinamics S120 (Kasten). Über stirnseitige Stecker und konfektionierte Leistungs- bzw. Signalleitungen sind die Motoren einfach in einen Antriebsverband einzubinden und schnell betriebsbereit. Das gilt auch für die Signalauswertung, wofür der Antriebsbaukasten von Siemens motornah einsetzbare Sensormodule (SME12x) bietet, die über den digitalen Systembus  »DriveCliq« direkt und schnell mit der Control Unit (CU320) eines Sinamics-Verbandes kommunizieren.

Darüber hinaus ist auch der Betrieb an einer überlagerten CNC (wie z.B. der Sinumerik 840D sl), einer  »Technologie-CPU« (z.B. Simatic S7 317T) oder an einem Motion Controller wie der antriebsbasierten, auf das Sinamics- System abgestimmten Variante  »Simotion D« möglich.

Für anspruchsvolle Aufgaben

Mit ihren Eigenschaften sind die neuen Linearmotoren grundsätzlich prädestiniert für dynamische Anwendungen mit langen (horizontalen) Verfahrwegen oder -achsen, zum Beispiel für den Einsatz in und an Verkettungsanlagen, Montage- und Transferlinien, Handling-Portalen, Robotikanwendungen und Werkzeugmaschinen. Auch in der Praxis hat sich das neue Motorkonzept zwischenzeitlich in mehreren Anwendungen bewährt. So setzt ein süddeutscher Werkzeugmaschinenbauer den »1FN6« als schnelles Transportsystem für Werkzeuge und Werkstücke zwischen parallel angeordneten Bearbeitungsstationen in der Automobilindustrie ein. Auf einer Verfahrstrecke von insgesamt 30 m werden auch bei kurzen Wegen zwischen den einzelnen Stationen im Mehrschichtbetrieb in nur einem Jahr mehr als 10 000 km zurückgelegt. Dabei stehen Verschleißfreiheit und anhaltend hohe Präzision des neuen Linearantriebssystems für höchste Zuverlässigkeit und Langlebigkeit ohne Wartungseingriffe.

Ein schwedisches Unternehmen hat den »1FN6« wegen der Langsamkeit für sich entdeckt. Es treibt damit – gesteuert über eine Sinumerik 840D – direkt die Vorschubachsen seiner Wasserstrahlschneidmaschinen an und profitiert nicht nur bei hohen Geschwindigkeiten. Beim Schneiden dicker Materialien (Edelstahl bis 300 mm!) ist es wichtig, besonders langsam verfahren zu können, um ein Ausbrechen des Hochdruck-Wasserstrahls nach unten zu verhindern. Mit dem Linearmotor anstelle einer herkömmlichen Zahnstange bewältigen die Maschinen auch Verfahrgeschwindigkeiten von 0,1 mm/min ohne jeglichen Stick-Slip- Effekt und somit ohne Nacharbeit bzw. Qualitätseinbußen.

Antriebslösungen modular und flexibel

 

Der aktuelle Systembaukasten für flexible Umsetzung individueller Antriebsaufgaben von Siemens heißt Sinamics S120. Er umfasst verschiedene AC/AC-Einzelantriebe und DC/ACAntriebe für anspruchsvolle, koordinierte Mehrachsanwendungen. Das Besondere an den DC/AC-Geräten der Sinamics-S120-Serie ist ihr modularer Aufbau:

- Die gesamte Antriebsintelligenz ist in so genannten Control Units (CU) zusammengefasst.

 - »Line Modules« speisen die Energie in den Gleichspannungszwischenkreis zentral ein.

- »Motor Modules« versorgen in Einachs- oder Doppelachsausführung die Motoren aus dem Zwischenkreis – darunter auch die Synchron- Linearmotoren »1FN6«.

Alle Antriebskomponenten lassen sich über den digitalen Systembus  »DriveCliq« schnell und fehlerfrei miteinander verbinden und sind schnell einzeln austauschbar. Die DC/ACGeräte gibt es in mehreren Aufbauformen (Booksize, Chassis, Cabinet Modules) je nach Netzspannung in den Leistungsbereichen 1,6 bis 1200 kW.

Sinamics S120