Die kundenspezifische Konstruktion und Fertigung von Anlagen für eine gesamte Rollformlinie erfordert ein gründliches Verständnis der vielfältigen Anwendungen, die in dieser Linie enthalten sind. Die Entwicklung dieser Maschinen zur Erfüllung der Kundenanforderungen kann ein herausfordernder Prozess sein.

Zu den Überlegungen während des Designprozesses gehört die Motorauswahl für jede einzelne Anwendung. Von einem eigenständigen Rollformer bis hin zu einer Rollformlinie mit Abwickelhaspel, Flattener, Rollformer, Stapler, Nester und Verpackungsstation – der Motor sorgt dafür, dass die Maschine für den Kunden effizient läuft.

Bei der Auswahl des zu verwendenden Motortyps sind viele Elemente zu berücksichtigen, wie z. B.: Bewegungsprofil; Drehmoment; Trägheitsanpassung; Erforderliche Beschleunigungs- und Verzögerungszeit; Architektur von Steuerungssystemen; Kosten; und „Immobilien“ im System verfügbar.


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Induktionsmotoren sind bei Profilieranwendungen, Fördersystemen, Pumpen und Lüftern weit verbreitet. Diese Systeme laufen normalerweise mit maximaler Geschwindigkeit und können die Verwendung eines Frequenzumrichters (VFD) erfordern oder auch nicht. Wenn kein VFD verwendet wird, verwenden diese Systeme einen Schütz/eine Überlastung und laufen mit maximaler Geschwindigkeit.

Andererseits ist ein Servomotor eine bessere Option für alle Anwendungen, wie Stanzmuster, verschiedene Matrizen, bei denen die Positionierung entscheidend ist. Ein Servomotor liefert auch eine Rückmeldung und informiert den Bediener, wenn die richtige Positionierung erreicht wurde.

Unterschiede zwischen Servomotor und Induktionsmotor:

Servomotor

• Dauermagnet;


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• Kleinere Größe als Induktionsmotor;

• Kann das volle Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen aufrechterhalten;

• Effizienter;

• Aggressive Beschleunigungs-/Verzögerungszeiten;

• Rückmeldung der Rotorlage durch Resolver oder Encoder;

• Benötigt immer ein Laufwerk;

• Extreme Präzision und Wiederholbarkeit;

• Geringe Massenträgheit.

Induktionsmotor

• Elektromagnete erzeugen ein Drehfeld;

• Typischerweise niedrigere „Kosten“;

• Größere physische Größe;

• Weniger effizient;

• Einige Anwendungen können ohne VFD (Variable Frequency Drive) gesteuert werden. (Stattdessen werden Auftragnehmer verwendet);

• Hat bei niedrigen Drehzahlen nicht das volle Drehmoment; und

• Feedback optional: Inkrementalgeber oder Resolver.

Das Verständnis der Fähigkeiten und Flexibilitäten dieser Motoren trägt wesentlich dazu bei, die beste Ausrüstung zu entwickeln und herzustellen. Auf die Gefahr hin, dass es zu stark vereinfacht wird, werden Induktionsmotoren im Allgemeinen zur Geschwindigkeitssteuerung verwendet, und Servomotoren werden typischerweise für Anwendungen verwendet, die eine dynamische Geschwindigkeits- und/oder Positionssteuerung erfordern.

Anwendungen beim Rollformen

Induktionsmotoren mit einem VFD werden bei den meisten Rollformanwendungen verwendet. Sie bieten das zum Formen des Materials erforderliche Drehmoment, erfordern jedoch normalerweise keine aggressiven Beschleunigungs- oder Verzögerungszeiten. Der Induktionsmotor kann die Linie mit variablen Geschwindigkeiten betreiben; läuft jedoch normalerweise mit der maximal eingestellten Geschwindigkeit, bis der Bediener eingreift (Rollformer laufen oft mit 300 Fuß pro Minute oder mehr). Die Induktionsmotoren ermöglichen eine unkomplizierte Einrichtung, Bedienung und Wartung.

Ein fliegender Stempel oder eine Schere holt die Geschwindigkeit des Materials auf, führt seine Funktion aus und kehrt in die Ausgangsposition zurück. Fliegende Scheren können durch ein Open-Loop-System (pneumatisch/motorlos) oder ein Closed-Loop-System (Servo) gesteuert werden. Eine servogesteuerte fliegende Schere verwendet die Rückmeldung eines Liniengebers, um die Geschwindigkeit des Rollformers zu bestimmen. Der Servo beschleunigt auf die Geschwindigkeit des Rollformers, führt seinen Betrieb aus, während er eine mit dem Rollformer synchronisierte Geschwindigkeit beibehält, und kehrt dann in die Ausgangsposition zurück. Der Servo ist in der Lage, die Beschleunigungs-/Verzögerungsgeschwindigkeiten zu erreichen, die für diesen Vorgang erforderlich sind, um erfolgreich zu sein.

In einer seltenen Anwendung wird ein Servomotor für den Rollformer verwendet, wenn Sie eine stehende Scher- oder Stanzanwendung haben, bei der die Maschine zum Scheren oder Stanzen anhalten muss.

Jim Harmer ist Elektrokonstrukteur und arbeitet bei Samco Machinery. Rf

Ursprünglich mit dem Titel „Vereinfachung der Platzierung von Induktionsmotoren oder Servomotoren in Ihrer Linie“ in der Herbstausgabe 2018 des Rollforming Magazine