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所在地：
ブレーメン（ドイツ）
業種：
食品産業向けプラスチック加工
用途：
XYZガントリーシステム
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ガントリー駆動装置は、高動的な動作で大きな質量を加速させます。これには、サーボモータが膨大なエネルギーを変換する必要があり、そのエネルギーは制動時の回生を通じて駆動システムに還流されます。
ここで、SEW-EURODRIVEの駆動・オートメーション技術が、極めて効率的な負荷管理を実現し、電源変動が発生した場合でもサーボドライブへの電源供給を確実に保証します。イルゼマンの食品業界の顧客も、エネルギーコスト、電力網利用料、および供給技術のコスト削減というメリットを享受しています。
停電時であっても、当社のシステムが高価な射出成形金型と衝突しないよう確保しなければなりません。イルゼマン・オートメーションの電気工学設計責任者、ゲルハルト・クロップ氏のコメント
当社の「Power and Energy Solution」（略称 PES）により、お客様はシステムの稼働信頼性と可用性を確保できるだけでなく、電力コストや組立資材のコストも大幅に削減できます。SEW-EURODRIVE、機械オートメーション担当セールスエンジニア、トルベン・ユーベル氏のコメント
朝食の食卓に並ぶヨーグルトの容器や、アメリカの大学映画に登場する赤いコップとして、私たちにはお馴染みの薄壁プラスチックカップ。食品業界では、これら何百万個ものカップが使用されています。これらのカップは射出成形プロセスによって製造されます。 ここでは、食品業界で一般的に見られる 大量生産と高速生産 により、生産性、効率、稼働率に対して厳しい要件が課されています。成形済みのプラスチックカップを射出成形システムから取り外すための搬出方法は、これらの基準に基づいて評価されます。
ブレーメンに拠点を置く、ロボットキネマティクスの世界的スペシャリストであるイルゼマン・オートメーション（Ilsemann Automation）は、この課題に対応するため、 多軸連動サーボドライブを備えた新しいXYZガントリーを開発しました。 この取り出しロボットの駆動システムは、極めてダイナミックな前後運動により、非常に高い生産速度を保証します。
開発チームは、負荷管理という特定の課題に直面しました。彼らは、駆動技術がエネルギーを大量に消費する動作を可能な限り効率的に実行できるようにすることを目指しました。 しかも、理想的な条件下だけでなく、例えば電圧が変動したり、供給システムの完全な崩壊によって停電が発生したりするなど、電源が一定でない場合でも、これを確実に実現する必要がありました。
イルゼマン社は、この困難な課題に取り組むために、エンジニアリングパートナーとして、SEW-EURODRIVE および Power and Energy Solutions (PES) の駆動システムスペシャリストを起用しました。その理由の一つは、グローバル企業である当社が、あらゆる大陸のイルゼマン社の顧客に支えを提供できる点にあります。 当社のスマートな電力管理とエネルギー管理が評価され、バーデン・ヴュルテンベルク州から環境賞を受賞したことも、この契約獲得の一因となったかもしれません。
イルゼマン社の食品産業向けガントリーシステムの「動力源」は、以下の要素で構成されています。 ガントリー駆動用のサーボモータ、および、 回転軸、ヒンジ軸、充填軸用のサーボドライブ であり、これらはDCリンク接続で配置されています。MDP92Aシリーズによる 中央電源供給装置が、サーボモータへの電力供給を担当し、一方、 7台のMOVIDRIVE®®駆動コントローラ ――いわば「神経系」――が制御を担っています。
プラスチック加工に必要な高速生産を実現するため、ガントリーのサーボモータは大きな質量を高速で加速させ、そしてほぼ即座に減速させます。 このような高い動的性能には多大なエネルギーが必要ですが、 制動プロセスにおける回生効果により、駆動システムは消費したエネルギーの大部分を回収することができます。ここで、当社の負荷管理ソリューションが活躍します。イルゼマン社と協力し、MOVI-DPS®シリーズのEMFプレート型コンデンサをDCネットワークに統合しました。電子的な観点からは、これは電源ユニットと駆動コントローラとの間に配置されています。
放出されたブレーキエネルギーを抵抗を介して散逸させるのではなく、このコンデンサモジュールがサーボドライブからのエネルギーを吸収し、加速時に駆動へ戻します。 この構成には2つの大きなメリットがあり、イルゼマン社に競合他社に対する優位性をもたらしています：高い運転信頼性 および 大幅なコスト削減。これらは、 エネルギー効率の向上とピーク負荷の限定によってもたらされます。
取り出し工程において、ハンドリングユニットはプラスチック射出成形機の作業室内に直接進入します。機械が再び閉じるまでの時間は極めて限られています： わずか0.7秒で、ガントリーが完成したカップを取り外し、 その後、排出用コンベヤベルト上に積み重ねます。 取り出し工程中に電圧が変動した場合、サーボドライブが時間内に動作を完了できないリスクが高まります。その結果、ハンドリングユニットが射出成形金型に衝突することになります。これにより生じるダメージの修復には多大なコストがかかり、生産停止時間が1分増えるごとにコストはさらに上昇します。
しかし、 EMFプレート型コンデンサ があれば、状況は一変します。このコンデンサは、バッファーからモーターの直流ネットワークに電力を供給します。そのため、 確実に補償することができます。いかなる 電源の変動 ―― 電源の完全な停止でさえも。 これはすべて、蓄電ユニットの電気容量によるもので、このユニットは ハンドリングユニットが常に現在の動作サイクルを完了できるように設計されています。高価な射出成形金型との衝突は完全に排除されます。イルゼマン社の顧客にとって、供給および稼働の信頼性において大きなメリットとなります。
さらに、SEW-EURODRIVEが提供する負荷管理は、電力要件の面でも大きなメリットをもたらします。測定結果によると、ガントリーの 電力消費量が半減したことが確認されています。これはシステムの効率性によるものです。コンデンサはバッテリーのように機能し、加速時にモーターにブーストを供給します。その効果は極めて高く、ブレーキレジスタを介して運動エネルギーを散逸させる必要がありません。
しかし、エネルギー需要の削減や信頼性の高い運転だけが、イルゼマン社の顧客にとってのメリットではありません。彼らはまた、負荷のピークを抑制することによる莫大な節約のポテンシャルも得ることができます。これは、ガントリーがシステム内のバッファーストアを用いて負荷のピークを相殺することで実現されます。電力使用料を考慮すると、これは非常に大きなメリットとなります。 非常に高いピーク負荷が発生すると、ほんの数分でこれらの料金が桁外れの額に達してしまう可能性があります。
以下は、年間2500時間以上、1キロワットあたり120ユーロを支払っている企業を想定した計算例です： 例えば負荷のピークにより、15分以内に購入電力が100キロワット増加した場合、12,000ユーロを支払うことになります。イルゼマン社のガントリーに導入されたSEW-EURODRIVEのシステムにより、この問題は事実上解消されます。
この供給設備には、もう一つのメリットがあります。バッファーが、本来ならガントリーが処理しなければならなかったピーク負荷を吸収するため、 供給インフラは、その後は単に安定した供給を行うだけで済みます。そのため、 は、 はるかにスリムでシンプルな設計にすることができます。.
最初の顧客プロジェクトでは： 新しいイルゼマン製ガントリーの導入により、ピーク負荷は従来の52キロワットから わずか 6キロワットに低下しました。これにより、 電源供給用の接続断面積を16平方ミリメートルから2.5平方ミリメートルに削減することができました。この効果は、 無停電電源装置が不要であるという事実にも、さらに明確に表れています。. 全体として、組立ははるかに簡素で、低コストかつコンパクトになりました。
これに加え、 運転信頼性とエネルギー効率の向上も相まって、SEW-EURODRIVEのエネルギーコンセプトは、イルゼマン・オートメーションに競争上の優位性をもたらしており、ブレーメンに拠点を置く同社は、食品業界において世界的にその恩恵を享受できるようになった。