Werkzeugmaschine Servo-Bewegungssteuerung Systeme lassen sich in offene Servosysteme, halbgeschlossene Servosysteme und geschlossene Servosysteme unterteilen:

 

 

Das Servosystem mit offenem Regelkreis verfügt im Allgemeinen nur über Ein- und Ausgänge ohne Rückkopplung. Seine Antriebskomponenten sind hauptsächlich Schrittmotoren oder hydraulische Impulsmotoren. Das Funktionsprinzip dieser beiden Antriebskomponenten beruht auf der Umwandlung digitaler Impulse in Winkelverschiebungen. Zur Positionierung werden keine Positionserfassungskomponenten verwendet; die Positionierung erfolgt direkt durch das Antriebsgerät. Der Drehwinkel ist proportional zur Anzahl der Steuerimpulse; die Bewegungsgeschwindigkeit wird durch die Frequenz des Vorschubimpulses bestimmt.

 

Das Servosystem mit offenem Regelkreis zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau und eine leichte Steuerung aus, weist jedoch eine geringe Genauigkeit, Instabilität bei niedrigen Drehzahlen und ein niedriges Drehmoment bei hohen Drehzahlen auf. Früher wurde es hauptsächlich bei CNC-Werkzeugmaschinen mit geringer Last und kleinen Laständerungen oder bei kostengünstigen CNC-Werkzeugmaschinen eingesetzt. Aufgrund der technologischen Entwicklung und der veränderten Marktanforderungen eignet es sich jedoch nicht mehr für große, schnelllaufende, drehmomentstarke und hochpräzise Servosysteme.

 

 

 

Die Positionserfassungskomponente ist nicht direkt am beweglichen Endelement des Vorschubkoordinatensystems angebracht, sondern erfolgt über mechanische Übertragungskomponenten in der Mitte – eine indirekte Messung. Das bedeutet, dass ein Teil der Koordinatenbewegungsübertragungskette außerhalb des geschlossenen Positionsregelkreises liegt und der Übertragungsfehler außerhalb des Regelkreises nicht vom System kompensiert wird. Daher ist die Genauigkeit dieses Servosystems geringer als die eines geschlossenen Regelkreises.

 

Die Regelungsstrukturen von halbgeschlossenen und geschlossenen Regelsystemen sind im Wesentlichen gleich. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das geschlossene Regelsystem eine Vielzahl mechanischer Übertragungskomponenten umfasst und Übertragungsfehler kompensiert werden können. Theoretisch lässt sich dadurch eine sehr hohe Genauigkeit erzielen. Aufgrund von mechanischen Verformungen, Temperaturschwankungen, Vibrationen und anderen Faktoren ist die Systemstabilität jedoch schwer einzustellen. Zudem kann sich die Stabilität und Genauigkeit des Systems nach einer gewissen Betriebsdauer der Werkzeugmaschine aufgrund von Verschleiß und Verformung der mechanischen Übertragungskomponenten sowie durch Veränderungen anderer Faktoren leicht verändern. Daher werden halbgeschlossene Regelsysteme heutzutage häufig eingesetzt. Vollständig geschlossene Servosysteme kommen nur bei hochpräzisen CNC-Werkzeugmaschinen zum Einsatz, die eine hohe Passgenauigkeit der Übertragungskomponenten, einen stabilen Betrieb und geringe Temperaturschwankungen im Betrieb gewährleisten.

 

 

 

Ein geschlossenes Servosystem ist ein fehlergeregeltes Servosystem. Der Fehler des Vorschubsystems einer CNC-Werkzeugmaschine entspricht der Differenz zwischen dem von der CNC-Steuerung ausgegebenen Positionsvorgabe und der tatsächlichen Position des Maschinentisches (bzw. des Werkzeughalters). Da die Bewegungsausführungskomponenten des geschlossenen Systems die Position der Bewegung nicht direkt erfassen können, ist ein Positionserfassungsgerät erforderlich. Dieses Gerät misst die tatsächliche Verschiebung bzw. Position und meldet den Messwert an die CNC-Steuerung zurück. Dort wird er mit der Vorgabe verglichen, um den Fehler zu ermitteln. Dieser Fehler bildet die Grundlage der geschlossenen Positionsregelung.

 

Dank der Rückkopplungsregelung des geschlossenen Servosystems ist die Genauigkeit des Rückkopplungsmessgeräts sehr hoch. Dadurch lassen sich Fehler im Systemübertragungssystem, Fehler einzelner Komponenten im Regelkreis sowie durch Bewegungen verursachte Fehler kompensieren, was die Nachführ- und Positioniergenauigkeit erheblich verbessert.

 

 

Gängige, bekannte europäische Anbieter von Servo-Bewegungssteuerungssystemen

 

 

B&R ist ein weltweit führender Anbieter von Automatisierungstechnik mit Hauptsitz in Eggelsberg, Österreich. Das Unternehmen wurde 1979 von Erwin Bernecker und Josef Rainer gegründet. Der Innovationsgeist von Baccarat begleitete das kontinuierliche Wachstum und prägte die technologische Entwicklung. Heute ist Baccarat in 60 Ländern weltweit mit 155 Niederlassungen vertreten. Die Servoantriebe und Umrichtermodule von Baccarat sind mit festverdrahteter oder integrierter Sicherheitstechnik ausgestattet, um ein intelligentes Reagieren auf Gefahrensituationen zu ermöglichen. Dies minimiert nicht nur Ausfallzeiten, sondern steigert auch die Maschinenleistung deutlich. Die Servotechnik von Baikalai eignet sich hervorragend für zentrale und dezentrale Architekturen. Ob im Schaltschrank oder direkt an der Maschine installiert – das Produktportfolio bietet Antriebslösungen für jede Anwendung.

 

Für die Auswahl steht eine breite Palette an Motoren, Getrieben und Motor-Getriebe-Kombinationen zur Verfügung. Die von Baikalai entwickelten Komponenten erfüllen die spezifischen Anforderungen verschiedenster Branchen – von der Metallverarbeitung bis hin zur Lebensmittel- und Getränkeindustrie – ob Standard- oder Spezialmaschinen. Für besonders schnelle Lieferzeiten können Sie aus einer Liste von Standardmotoren wählen.

 

 

Seit seiner Gründung im Jahr 1980 setzt Beifu konsequent auf PC-basierte Steuerungstechnik und hat zahlreiche innovative Produkte und Lösungen entwickelt, wodurch das Unternehmen seine Entwicklung kontinuierlich fortsetzen konnte. Das von Beckhoff entwickelte Konzept hat sich in vielen Automatisierungstechnologien als Standard etabliert und erfolgreich am Markt eingeführt.

 

Auf Basis der PC-Steuerungstechnik und der Einführung von Lightbus-Systemen, Bus-Terminalmodulen und der Automatisierungssoftware TwinCAT hat Beckhoff einen Meilenstein in der Automatisierungstechnik gesetzt. In der traditionellen Steuerungstechnikbranche haben sich diese Produkte als leistungsstarke Lösungen etabliert. EtherCAT – die Echtzeit-Ethernet-Lösung – ist eine zukunftsweisende High-End-Technologie und ein Produkt der neuesten Generation mit innovativen Steuerungskonzepten.

 

 

Bewegungssteuerungssystem SIMTION

 

SIMOTION nimmt eine Schlüsselposition im Bereich der Bewegungssteuerung ein. Es handelt sich um ein skalierbares, modulares und leistungsstarkes Bewegungssteuerungssystem, das sich an zentralisierte oder verteilte Maschinendesigns anpassen lässt und verschiedene Lösungen auf Basis von PC, Controller oder Treiber bietet. Das System zeichnet sich durch hervorragende Leistung, hohe Flexibilität, einfache Konfiguration und schnelles Debugging aus und erfüllt so die unterschiedlichsten individuellen Anforderungen der Anwender.

 

Siemens Weitere Antriebstechnologien: Die von Siemens angebotenen Antriebstechnologie-Produktreihen sind weltweit unübertroffen. Dazu gehören Siemens Frequenzumrichter SINAMICS, CNC-Systeme SINUMERIK, Getriebe, Untersetzungsmotoren, Kupplungen, Hybridantriebe und Siemens Motoren SIMOTICS, die alle Drehmomentbereiche, Leistungsstufen und Spannungsstufen abdecken.

 

 

Das Servosystem IndraMotion von Rexroth ist eine Systemlösung für schnelle Bearbeitungszentren in anspruchsvollen Industrieumgebungen. Seine überragende Leistung und der umfangreiche Funktionsumfang machen es zu einem Steuerungssystem, das spezifische Anforderungen erfüllt. Bis zu 64 Achsen lassen sich mit 12 unabhängigen CNC-Kanälen steuern, davon 32 Achsen mit Spindelfunktion. Das System verfügt zudem über Industrial Ethernet mit Sercos für die Zukunft sowie über PROFIBUS und Fast Ethernet. Darüber hinaus bietet es eine Vielzahl von Funktionen für komplexe Interpolation, Achsenkopplung, Sonderbewegungen, schnelle Ein-/Ausgangskopplung und vieles mehr.

 

 

Heidelberg ist ein weltweit anerkannter Experte für Mess- und Servobewegungssteuerungssysteme. Die Präzisionsmesstechnik und -produkte von Heidelberg werden von nahezu allen Herstellern von CNC-Servosystemen im mittleren und oberen Preissegment weltweit eingesetzt und gelten daher als Branchenmaßstab für Servosysteme und Messrückmeldeprodukte.

 

 

Fage aus Spanien ist ein renommierter europäischer Hersteller von CNC-Servosystemen und Messprodukten und genießt in China einen hervorragenden Ruf. Dank seiner ausgezeichneten Marktposition und Kosteneffizienz hat das Unternehmen das Vertrauen und die Unterstützung zahlreicher Kunden gewonnen.

 

 

Als zweitgrößter Hersteller von CNC-Systemen in Europa engagiert sich NUM seit vielen Jahren in der Entwicklung und Forschung von Werkzeugmaschinenautomatisierung und Bewegungssteuerung. Seit 30 Jahren ist NUM weltweit bekannt für seine hochpräzise und schnelle Bearbeitungstechnologie, die enge Zusammenarbeit mit seinen Kunden sowie den professionellen technischen Support und Service.

 

Mit über 30 Jahren Berufserfahrung im Bereich der industriellen CNC-Automatisierung sind wir auf CNC-Lösungen und umfassende CNC-Produkte spezialisiert. Als aktives europäisches Unternehmen mit Hauptsitz in der Schweiz sind wir der zweitgrößte CNC-Systemanbieter Europas und einer der drei führenden Anbieter professioneller CNC-Systeme weltweit.

 

Die NUM Company ist in Bereichen wie CNC-Systeme, Antriebe, Motoren, Anwendungssoftware, Mikrocomputerkommunikation und neue IT-Netzwerke breit engagiert und bietet gleichzeitig weltweit technische Dienstleistungen und Schulungen an.

 

Zu den Hauptprodukten der Firma NUM gehören: Num power1000 Serie, Axium power Serie, Flexium Serie, Num drive, Num axis motor und spindle motor.