Trio controllere

Tips om design af servo løsninger

definer opgaven korrekt fra start 

En optimal servo løsning kører problemfrit og uden produktionsstop. Det stiller store krav - både til et gennemtænkt løsningsforslag og til system leverandørens ansvar.

Mulighederne med servo teknologi er mangfoldige og opfylder de fleste maskinebyggeres behov. Netop derfor er det vigtigt, at opgaven defineres korrekt fra start - ellers er det hele lige meget.

Sådan gør vi det

Det totale system med både de mekaniske komponenter, servo controllere og motion controllere kan groft sagt opdeles i en tredelt pyramide med det mekaniske system som det nederste lag, der således udgør fundamentet for systemet.

Herefter kommer reguleringsenhederne som det mellemste lag, hvor der tages hånd om stabilitet og dynamiske forhold.

På toppen ligger laget med processor-/PLC-niveauet - altså selve systemintegrationen - med programmering og kommunikation.

 

Det er vigtigt, at leverandøren sikrer sig kendskab til kundens krav, behov og de enkelte step i hele processen.

Det er derfor en naturlig ting for Delta Elektronik at stille alle de relevante og især kritiske spørgsmål til kunden for at få svar og viden, der skal til for at kunne gennemføre projektet efter ServoPyramiden.

1. Design af transmissionen eller førings systemerne.

2. Valg af regulering med controller, drive og eventuelt PLC’ere mv.

3. Systemintegration med software og programmering gennemføres

Vi tilbyder totalløsninger og vi påtager os ansvaret for det mekaniske system, software og programmering - lige fra design til indkøring af servo systemet.

Definer opgaven

For en maskinebygger er det vigtigt, at opgaven bliver defineret grundigt - allerede i designfasen og helt frem til indkørings- og testfasen - både med hensyn til maskine og styring.

Try-and-error kan blive en bekostelig affære med det ene produktionsstop efter det andet og i værste fald reklamationer over de leverede maskiner.  

Man kan da bare programmere sig ud af det, siger nogen.

Ja, men det er nu ikke alt, man kan programmere sig ud af. I øvrigt er det et skråplan at komme ind på. Det er i hvert fald ikke en seriøs leverandør, der tænker sådan.



Komponentvalg

Allerede på det forberedende niveau er det vigtigt, at man vurderer, hvilke komponenter man selv eller leverandøren skal have på lager. Det kan være motor, førings system, følere eller controller.

Man kan lige så godt se i øjnene, at uanset fabrikat og leverandør er der ingen, der kan give 100 procent garanti for, at en komponent ikke kan gå i stykker. Under normale forhold og betingelser sker det sjældent - men alt kan ske.

Valg af leverandør

Det er vigtigt at have en leverandør, som kan tage ansvar sammen med kunden. En leverandør, der har viden, produkter og teknisk kapacitet til at tage helt eller delvist ansvar for løsningen.

Det er den seriøse og erfarne leverandør, der kender dimensionerings regler, faldgrupper og andre faktorer, der plejer at blive overset. Leverandøren skal kunne levere præcis de komponenter, der vil give en optimal løsning i en given opgave.

Tænk energi-effektivt

Blandt andet er de stigende el-priser blevet et større krav til maskinindustrien og den producerende industri om at handle og tænke energi-effektivt.

Dette betyder blandt andet, at de traditionelle asynkrone, induktive motorer bliver sat under pres. Ydermere betyder de stigende krav i internationale standarder, at det er blevet vanskeligere at bruge standard-induktive-maskiner.

Gennem årene har Kollmorgen arbejdet målrettet på at udvikle og fremstille komponenter med henblik på at reducere de operationelle omkostninger hos industrikunderne, at få reduceret den dynamiske og overbelastnings mæssige kapacitet samt at løse de stigende problemer med energi effektiviteten. Det er præcis det, som Kollmorgen blandt andet er kendt for internationalt.

Stivhed i systemet

Håndterings systemer, hvor stivheden i førings modulerne eller i egen konstruktion er for dårlig, har en direkte negativ indvirkning på det samlede system.

I mange tilfælde kan det ikke operere med den nødvendige og ønskede dynamik i regulerings sløjfen. Det går i sidste ende ud over systemets egenskaber. Og dermed kundens omkostninger.

Servo systemets dynamik hænger nøje sammen med stivheden i den mekanik, som motoren skal drive. Hvis det mekaniske system således ikke er stift nok, bliver det hurtigt en ond selvforstærkende cirkel og systemets levetid bliver reduceret.


Dynamik og hastighed

Kravet til dynamik og hastighed i en håndterings opgave kan opfyldes alene af stivheden i konstruktionen. Et sådant system vil eksempelvis kunne arbejde med accelerationstider på mindre end 80 mSek. Dette vil så kunne give en acceleration på ca. 3 G i forbindelse med en given opgave, hvor man allerede i designfasen omhyggeligt har overvejet at tilpasse førings systemet - for på den måde at løse opgaven og opnå et tilfredsstillende servo system, der fungerer.

Montering af motor og gear

Motor og gear skal være monteret i den stationære del af enheden, hvilket reducerer den bevægede masse væsentligt. Selve modulet er opbygget med dobbelte skinneføringer, fire vogne og en centerafstand på 300 mm. Det sikrer den store, vigtige stivhed i systemet.