Adaptives Getriebe an einer Simotion

Draco Malfoy

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Hey Kollegas

Wie kann ich ein adaptives, i.e. fließendes Getriebe auf der Simotion realisieren ? Kollegen von der Sinumerik sagen, bei denen gehts irgendwie.

Hintergrund ist folgender: Es existiert eine Wahrenbahn, die von einer bzw. mehreren Zugrollen angetrieben wird. Die Warenbahn muss auf 0.01mm genau der Leitwertvorgabe folgen (sonst passen die Druckmarken nicht usw.). Die Leitgeschwindigkeit nehme ich von einem externen Geber, der in einer anderen Anlage sitzt.

Die Zugwalzen haben allerdings aufgrund von einer ruschfähigen Oberflächenfaktur der Wahrenbahn einen erheblichen Schlupf. Um den auszugleichen, habe ich also ein Getriebe zwischen der Zugachse und dem externen Geber eingebucht. Doch es funktioniert nicht exact. Ich kann das Übersetzungsverhältnis gar nicht so genau treffen, zumal es offenbar auch temperatur- und geschwindigkeitsabhängig ist. Auf einigen Metern Wahrenbahn habe ich dann schon mehrere mm Versatz gegenüber dem Leitwert. Mein Versuch, die Abweichung mittels einer überlagerten Positionierung (MOVE_SUPERIMPOSED, ein etwas modifizierter Baustein aus der LPac Library) auszugleichen führte dazu, daß die Wahrenbahn insgesamt zwar mit der richtigen Geschwindigkeit fährt, aber die Druckmarken teilweise nicht zu den weiteren Bearbeitungsschritten passen, weil die Geschwindigkeit der Wahrenbahn nicht konstant ist, sondern von den Ausgleichsbewegungen überlagert wird. Es werden außerdem noch Prägungen eingebracht, die dann auch nicht passen, und die Ware wird am Ende zugeschnitten, alles entsprechend dann ± Butterbrot.

Meine Idee war deshalb, mit einem dynamischen Übersetzungsverhältnis zu arbeiten.

Dank im Voraus.
 
Zuletzt bearbeitet:
das exakte notwendige Getriebeverhältnis könnte man mit dem Messwertspeicher ermitteln (Abstand der Druckmarken versus Motorumdrehungen - falls notwendig mit der Druckmarke Messwertspeicher Motorgeber und ext. Geber auslösen).
Die Notwendigkeit hier mit Getriebegleichlauf zu arbeiten sehe ich jetzt nicht unbedingt - da würde ggf. auch Tippbetrieb mit Velocityoverride ausreichen.

Kann man eine Korrektur nur an bestimmten Stellen machen - wie z.B. bei Querschneidern ausserhalb des Synchronbereichs?

Oder müsste das Verfahren eher in diese Richtung gehen?
https://mall.industry.siemens.com/mall/de/de/Catalog/Products/10204218#

Ggf. mal auf SIEMENS direkt zu gehen. Die haben für Converting / Printing- Applikationen Leute die sich intensiv damit beschäftigen.
 
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Ist wohl auch ein typisches Beispiel von Elektrik muss mechanischen Murks ausgleichen ;)
Kannst du dich in einer Form auf die Druckmarken synchronisieren und dann - so wie es zako auch schreibt - mit einem dymanischen Override arbeiten?
Vielleicht sogar letztlich ohne Gleichlauf.
 
Das Verfahren mit dem Move Superimposed ist mir mehr oder weniger von einem Siemens-Mitarbeiter so empfohlen worden, auch von einem, wo aus dem Converting bzw. Packaging bereich kommt, und als erfahren gilt.

Ich habe hier schon verschiedentliches ausprobiert. Das Problem ist, daß verschiedene Bearbeitungsschritte an der laufenden Wahrenbahn nicht synchron erfolgen, sondern jeder Bearbeitungsschritt zu einer anderen Zeit ansetzt. Die Warenbahn ist aber gleichzeitig an sämtlichen Stationen da, heißt, die Korrektur wirkt sich überall aus.

Was ist habe, sind letzten Endes zwei Geber:

- die Istgeschwindigkeit/Position der Warenbahn;
- die Sollgewindigkeit / Position der Warenbahn;

Und eben meine Zugachse mit allen Parametern.

Wenn ich mir das Delta-V bzw. Delta-P trace anschaue, dann stelle ich fest, daß der Schlupf stark geschwindigkeitsabhängig ist. Sprich, bei v = 50% ist er kaum da, und bei v = 100% volle Kanne. Dann ist dieses "Getriebeverhältnis" aber trotzdem sehr schwierig zu treffen, da es offenbar auch bei konstanter v wandert. Ich habe mit drei-vier Stellen hinter dem Komma im Denominator gearbeitet, und bin nicht auf den grünen Zweig gekommen. Das Getriebeverhältnis dürfte genau genommen auf einen Meter maximal 0,1 mm weglaufen, damit man es noch zielführend korrigieren kann.
 
Hast du Einfluss auf die anderen Stationen?
Ich werf hier mal den Begriff intelligente Königswelle (Lime shaft) in den Raum.
Keine Ahnung, ob das bei deiner Anwendung möglich ist.
 
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Was gehen sollte wäre eine Virtuelle Achse zur "Simulation" des Leitsystems und deine Achse dann als Gleichlaufachse auf die Virtuelle Achse (Master) schalten.

Ist etwas aufwändiger aber...
 
Was gehen sollte wäre eine Virtuelle Achse zur "Simulation" des Leitsystems und deine Achse dann als Gleichlaufachse auf die Virtuelle Achse (Master) schalten.

Ist etwas aufwändiger aber...

Was bringt mir das ? Ich habe da schon Achsen und virtuelle Achsen und Tracking-Achsen angelegt noch und nöcher. Das Problem ist, daß ich nicht weiß wie ich die Warenbahn mit einer konstanten vorgegebenen Geschwindigkeit V fahren lassen kann, wenn die Zugwalzen dermaßen schlupfbehaftet sind.

Hast du Einfluss auf die anderen Stationen?
Ich werf hier mal den Begriff intelligente Königswelle (Lime shaft) in den Raum.
Keine Ahnung, ob das bei deiner Anwendung möglich ist.

Jain. Die Frage ist: mit welcher Zielsetzung sollte ich die anderen Stationen beeinflußen ? Deren Arbeitspunkt in der Warenbahn kann ich nicht verstellen. Ansonsten sind diese Stationen auf den Leitwert synchron, über Kurvenscheiben.
 
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Jain. Die Frage ist: mit welcher Zielsetzung sollte ich die anderen Stationen beeinflußen ? Deren Arbeitspunkt in der Warenbahn kann ich nicht verstellen. Ansonsten sind diese Stationen auf den Leitwert synchron, über Kurvenscheiben.

Wie gesagt, ich weiß nicht ob das bei dir in Frage kommt.
Mit einer intelligenten Lime shaft hast du sowas wie eine verstellbare Kurvenscheibe / Nockenwelle.
Ich hab das an einer Etikettierung in Verbindung mit einer Druckmarkensteuerung gesehen.
 
Wie gesagt, ich weiß nicht ob das bei dir in Frage kommt.
Mit einer intelligenten Lime shaft hast du sowas wie eine verstellbare Kurvenscheibe / Nockenwelle.
Ich hab das an einer Etikettierung in Verbindung mit einer Druckmarkensteuerung gesehen.

Nocheinmal: Was soll das Ziel sein ? Die Arbeitspunkte so zu verstellen, daß ich zwischen den einzelnen Aktionen meine Korrekturbewegung vollziehen kann ? Müsste man prüfen, ob die Stationen das von ihrem Verfahrbereich her können.

Andere Frage: Was bringt mir das ? Wenn zum Beispiel die Prägestation ihre Marke in die Warenbahn eingeprägt hat, und dann die Position der Warenbahn korrigiert wird - passt das Schneiden dann trotzdem nicht mehr zu dem Prägen, auch wenn die Korrektur außerhalb der Eingriffszeit beider Stationen stattgefunden hat.

Es gibt bei Simotion ja auch Zusatzsoftware die im Sinamics Tei läuft. Stichwort DCC...

DCC ist ein Ding für sich. Hatte ich noch nie im Einsatz gehabt. Muss man sich dann halt wieder mit einer weiteren Technologie auseinandersetzen. Ey jej jej.... So eine scheinbar triviale Aufgabe.
 
So eine scheinbar triviale Aufgabe.
Wohl eher eine "schlüpfrige" Aufgabe:
..., wenn die Zugwalzen dermaßen schlupfbehaftet sind.
Solange der Schlupf so unreproduzierbar und somit unvorhersehbar bleibt, kommt eigentlich nur eine Regelung in Frage, aber auch deren Praktikabilität hängt davon ab, dass der Schlupf nicht mit allzu grossen Überraschungen aufwartet.
Ob Deine Stellgrösse nun ein elektronisches Getriebe oder ein OverridePoti oder sonstwas sein sollte, das spielt zunächst keine Rolle.
Wo sind denn noch "Reserven" in der Mechanik? Welche "Stellschrauben" gibt es vielleicht, um den Schlupf zu verringern oder zumindest besser berechenbar zu machen?
Welche Möglichkeiten gäbe es, die Position/Geschwindigkeit der Bahn an den entscheidenden Stellen noch "zeitnäher" zu erfassen?
Von welchen Parametern ist das Verhalten des Schlupfes abhängig? Welche davon könnte/müsste man noch messtechnisch erfassen und einfliessen lassen?

PS:
Du sprichst doch davon, dass Du mit Deiner Massnahme in LängsRichtung korrigieren musst, nicht quer zur TransportRichtung?
 
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Wo sind denn noch "Reserven" in der Mechanik? Welche "Stellschrauben" gibt es vielleicht, um den Schlupf zu verringern oder zumindest besser berechenbar zu machen?
Ich kenne keine.

Welche Möglichkeiten gäbe es, die Position/Geschwindigkeit der Bahn an den entscheidenden Stellen noch "zeitnäher" zu erfassen?
Ich habe ja einen Anlagengeber, der mir die Materialgeschwindigeit und Position wiedergibt.


Von welchen Parametern ist das Verhalten des Schlupfes abhängig? Welche davon könnte/müsste man noch messtechnisch erfassen und einfliessen lassen?
Vermag ich nicht zu erkennen. Geschwindigkeit ist sicherlich ein Faktor, dann der Abrieb der Walzen bzw. der Dreckfilm auf den Walzen, die Qualität des Materials an sich - wir fahren ja nicht immer dasselbe Produkt. Je nachdem, ob das Material schlechter oder besser rutscht, ist auch der Schlupf mal größer mal kleiner.

Du sprichst doch davon, dass Du mit Deiner Massnahme in LängsRichtung korrigieren musst, nicht quer zur TransportRichtung?
Es geht um das Längsregister.
 
Ein zusätzlicher Geber auf einer nicht angetriebenen Umlenkrolle wäre nicht möglich?
Da wäre Schlupf zwar nicht komplett ausgeschlossen, aber zumindest erheblich besser, als auf der Antriebstrommel.

Das könnte dann der Referenzgeber zur externen Vorgabe sein, über den die Antriebseinheit auf Differenz = Null hinregelt.
 
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Nocheinmal: Was soll das Ziel sein ? Die Arbeitspunkte so zu verstellen, daß ich zwischen den einzelnen Aktionen meine Korrekturbewegung vollziehen kann ? Müsste man prüfen, ob die Stationen das von ihrem Verfahrbereich her können.

Andere Frage: Was bringt mir das ? Wenn zum Beispiel die Prägestation ihre Marke in die Warenbahn eingeprägt hat, und dann die Position der Warenbahn korrigiert wird - passt das Schneiden dann trotzdem nicht mehr zu dem Prägen, auch wenn die Korrektur außerhalb der Eingriffszeit beider Stationen stattgefunden hat.
.

In die Richtung ging die Idee.
Durch angepasste Kurvenscheiben den Schlupf ausgleichen oder der Warenbahn Zeit zum Aufholen verschaffen.
 
wie schaut es eigentlich mit den Zugwalzen aus
- ist der Zug konstant, auch geschwindigkeitsunanhängig?
- nimmt die Drehzahlwelligkeit der Antriebe zu?

Soweit ich die verstanden habe, passt alles noch bei halber Geschwindigkeit? Falls ja, warum hat man plötzlich Schlupf?
Ist das Material dehnbar?
 
Zuletzt bearbeitet:
wie schaut es eigentlich mit den Zugwalzen aus
- ist der Zug konstant, auch geschwindigkeitsunanhängig?
- nimmt die Drehzahlwelligkeit der Antriebe zu?

Soweit ich die verstanden habe, passt alles noch bei halber Geschwindigkeit? Falls ja, warum hat man plötzlich Schlupf?
Ist das Material dehnbar?

Also der Schlupf ist auch bei 50% da, nur nicht so merklich. Der Zug sollte eigentlich konstant sein. Die Stationen machen natürlich etwas mit Material - beim Prägen zieht sich die Warenbahn etwas zusammen und entspannt sich wieder, diese Schwingungen sehe ich im Gebertrace. Das Material ist natürlich dehnbar, es ist ja nicht Stahl (leider... wäre mir deutlich lieber).
 
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