Für ein perfektes Stück Fisch

Dipl.-Ing. Fritz Witte

Marel hat sich auf Verarbeitungsmaschinen für Fisch, Geflügel und Fleisch spezialisert. Der eigene Anspruch ist hoch: Technologieführerschaft, durchgängig hohe Qualität, unbedingte Betriebssicherheit, einfache Bedienbarkeit und ein kompetenter weltweiter Service. Die neueste Entwicklung des isländischen Anlagenbauers ist eine Trimming-Maschine. Die Anlage ITM III ist mit umfassender Intelligenz ausgestattet und hat zur Aufgabe, Lachsseiten effizient und Produkt schonend zu verarbeiten. ITM III vermisst mit einem Kamerasystem bis zu 20 filetierte Lachsseiten je Minute und stuft sie automatisch in Qualitätsklassen ein. Zugleich legt sie fest, welche Teile des Lachfilets weiter bearbeitet und zum Verbraucher gelangen dürfen und welche Bereiche auf Grund von Qualitätsmängeln zu verwerfen sind.

Sobald diese Informationen vorliegen und über eine schnelle Ethernet-Verbindung an die Steuerung übermittelt sind, werden die weiteren Verarbeitungsschritte von einem Lenze-System übernommen. Die Motion-Control-Steuerung ETC setzt die Informationen exakt und schnell in die gewünschten Bewegungsabläufe um. Antriebsseitig arbeiten in der Maschine bis zu zwölf ECS-Servoregler in Kombination mit Synchron-Servomotoren der Reihe MCS. Dezentrale I/O-Module kommen für das Einlesen und Ansteuern von zusätzlichen Schaltsignalen zum Einsatz. Die ETC-Steuerung ermittelt auf Basis der Kameradaten mikrosekundenschnell die Bahnberechnungen für die Servoachsen zur Führung und zum Antrieb der Schneidmesser. Die Antriebsdaten werden über den systeminternen CAN-Bus an die ECS-Servoregler übermittelt. Die ETC arbeitet mit einem leistungsstarken 32-Bit-Prozessor, ist kompakt und lässt sich direkt auf eine Hutschiene aufstecken. Die Programmierung erfolgt für die Mehrachsbahnkoordination im G-Code (DIN 66025) und für die ebenfalls integrierten SPS-Aufgaben in den Sprachen der IEC 61131–3. Somit stehen für jeden Aufgabenteil standardisierte Werkzeuge zur Verfügung.

Bei der Auswahl der Servoregler waren zahlreiche Randbedingungen zu beachten. Grundforderung war minimales Einbauvolumen, verbunden mit hoher Lebensdauer, Überlastfähigkeit und einfacher Montage. Das anpassungsfähige ECS-Servosystem ist zugeschnitten auf Mehrachsanwendungen mit hoher Dynamik und Antriebsperformance. Gearbeitet wird mit einer zentralen Einspeisung zur Versorgung der ECS-Achsen, die bei Marel mit der integrierten Applikationssoftware Motion zur koordinierten Mehrachsbewegungssteuerung ausgestattet sind. Die Module sind direkt aneinandergereiht. Für Marel ist das ein echter Pluspunkt. Der kompakte Maschinenaufbau stellte für den Einbau der Regler nur wenig Platz zur Verfügung. Der spezielle DC-Verbund des ECS-Servosystems führt dazu, dass für die einzelnen Achsen keine Zwischenkreissicherungen erforderlich sind, und die Montage deutlich schneller erledigt ist. Zudem sind alle Geräteanschlüsse inklusive der Leistungsversorgung komplett steckbar und auf der Frontseite angebracht. Dieser Aufbau führt beim Maschinenbauer zur komfortablen, fehlerfreien Installation und zu schneller Inbetriebnahme. Auf Betreiberseite sind kurze Stillstandszeiten im Fehlerfall die Folge.

Ein weiterer wichtiger Grund bei der Entscheidung des isländischen Unternehmens für das ECS-Servosystems war die integrierte Sicherheitsfunktion „sicher abgeschaltetes Moment“ („Sicherer Halt“). So ist der Anwender in der Lage, Wartungs- oder Reinigungsarbeiten an der Maschine vorzunehmen, ohne die gesamte Anlage ausschalten zu müssen. Produktivitätsgewinne sind die Folge. Ein weiterer Pluspunkt für den Einsatz des ECS-Servosystems in dieser Anwendung ist die standardisierte und sichere Kommunikationsstruktur über CAN-Bus zwischen der überlagerten Steuerung und den Achsmodulen. Die Regler in der Ausführung M verfügen bereits ab Werk über die integrierte Applikationssoftware Motion für den Betrieb unter einer Motion-Control-Steuerung. Durch die vorkonfigurierten Bewegungsfunktionen lassen sich die Regler mit nur wenigen ergänzenden Parametern an die jeweilige Aufgabe anpassen. Abgerundet wird dieses anwenderfreundliche Gesamtkonzept durch die Möglichkeit der Ferndiagnose aller Antriebskomponenten.

In puncto Elektromechanik setzt Marel auf die Synchon-Servomotoren der Reihe MCS, kombiniert im Direktanbau mit Lenze-Getrieben. Die kompakten, dynamischen Einheiten erreichen durch großzügig bemessene Lager mit hochtemperaturfester Dauerschmierung eine lange Lebensdauer. Die voll vergossene Statorwicklung führt ihrerseits dazu, dass auch starke Vibrationen die lange Motorlebensdauer nicht beeinträchtigen. Der Statorvollverguss führt ferner die Verlustwärme schnell an die Motoroberfläche ab. Die Motoren sind mit der Sinus-Einzelpol-Technologie konstruiert. Die speziell ausgeformten Magnetpole und Permanentmagneten aus hochkoerzitivem Neodym-Eisen-Bor (NdFeB) reduzieren störende Rastmomente. Die Folge ist größtmögliche Regelkreisverstärkung und, zusammen mit den äußerst geringen Massenträgheitsmomenten des Rotors, bestmögliches dynamisches Verhalten.

dei 450

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Hannover Messe 2006