Smarter Spritzgussantrieb

Durch den Pumpen-Direktanbau mit interner Öl-Umlauf-Schmierung ist die Motor-Pumpen-Verbindung der wassergekühlten DSC2-Motoren wartungsfrei und dank Einkabellösung schnell installiert. © Baumüller

Neben dem guten Regelverhalten und dem einfachen Handling bietet die Software auch zahlreiche Schutz- und Monitoringfunktionen. So enthält ein Hydrauliksystem prinzipbedingt volumetrische Verluste. Durch systembedingte Leckagen der Komponenten kann Lecköl entweichen. Dies führt zu Ungenauigkeiten bei der Ansteuerung von Hydraulikzylindern und -motoren. Die antriebsintegrierte Software kann diese Leckage ermitteln und kompensieren, um die Präzision von servohydraulischen Spritzgussmaschinen zu erhöhen. Ohne die Leckagekompensation würde die Verfahrgeschwindigkeit aufgrund volumetrischer Verluste lastabhängig variieren. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Alterung von Komponenten zu erkennen. Typischerweise deutet eine steigende Leckage auf Verschleiß der eingesetzten Komponenten hin.

In servohydraulischen Anwendungen kann es im Maschinenzyklus bei langen Haltezeiten von hohen Drücken und geringem Durchfluss zu einer thermischen Überlast kommen. Dies erhöht den Verschleiß und kann zu einem vorzeitigen Ausfall der Pumpe führen. Bei der Spritzgussmaschine tritt dieser kritische Betriebsbereich beispielsweise bei den Kernzügen auf, wenn diese für längere Zeit den Druck in der Endlage halten müssen. Die Funktion thermischer Pumpenschutz erkennt diesen Zustand der Konstantpumpe und reagiert aktiv darauf. Dank eines intelligenten Berechnungsmodells erfolgt die Erkennung ausschließlich anhand von Druck und Drehzahl. Der Servoantrieb steuert ein Bypass-Ventil an und versetzt die Konstantpumpe damit in den zulässigen Betriebsbereich. Durch die dynamische Druckregelung und intelligente Vorsteuerung des b maXX 6500 ist die Druckabweichung beim Öffnen und Schließen des Bypassventils so gering, dass die Prozessgenauigkeit der Spritzgussmaschine eingehalten wird.

Fehler erkennen und die Maschine schützen

Auch Fehlerfälle detektiert der thermische Pumpenschutz. Ist beispielsweise das Drosselventil zum Ölvorwärmen zu hoch eingestellt und öffnet nicht, befindet sich die Konstantpumpe während des gesamten Ölvorwärmens im Druckhaltebetrieb und überhitzt. Die intelligente Pumpenschutzfunktion erkennt die Überlast und meldet diese der Maschinensteuerung. Weitere Schutzfunktionen sind die Kavitations- und Trockenlauferkennung der Konstantpumpe. Die beschriebenen IoT-Funktionen stellen Veränderungen im Prozess fest und melden diese über eine Datenvorauswertung im Servoantrieb an die Maschinensteuerung. Die Daten werden direkt dort verarbeitet, wo sie entstehen. Dadurch lässt sich in der hohen Auflösung des Antriebsreglers abtasten und schneller reagieren, als das über den Feldbus möglich wäre. Auch in kniffligen Fehlerfällen, wie EMV-Störungen, fehlerhafte Parametrierung oder nicht korrekte Verdrahtung eines Drucksensors, detektiert die Baumüller-Software zuverlässig. Gegenüber einer konventionellen Leitungsbruch-Überwachung, die nur auf einen fehlenden Signal-off-Set reagiert, kann die neue patentierte Softwarefunktion Ist-Druckschätzer unplausible Drucksensorsignale unabhängig von deren Pegel erkennen. Mithilfe eines detaillierten Servopumpen-Modells, das in Echtzeit im Servoantrieb berechnet wird, kann anhand von Strom und Drehzahl eine Abschätzung des vorherrschenden Systemdrucks erfolgen. All das geschieht direkt im Servoantrieb b maXX 6500. Dies ermöglicht schnellere Antriebsreaktionen sowie Entlastung von Feldbus und Maschinensteuerung.

SPS, Halle 1, Stand 560