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DER KONSTRUKTEUR 4/2017

DER KONSTRUKTEUR 4/2017

ANTRIEBSTECHNIK

ANTRIEBSTECHNIK ANTRIEBSSYSTEME FÜR KOMPAKTE PRÄZISIONSMASCHINEN PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Antriebs- und Automatisierungslösungen aus einer Hand oder Best-in-Class-Lösungen, die kundenspezifische Bedürfnisse treffen? Diese Frage stellt sich Maschinenbauern immer wieder, zum Beispiel bei der Auswahl von Servoantrieben und Direktantrieben für kompakte Präzisionsmaschinen. Maschinen- und Anlagenhersteller setzen bei der Ausrüstung ihrer Produkte bevorzugt Antriebssysteme der international präsenten Elektrokonzerne ein, deren Steuerungen, Regelgeräte, Motoren und Geber untereinander im Allgemeinen mittels firmenspezifischer Systemschnittstellen kommunizieren. Diese Schnittstellen bieten Vorteile, wie z. B. eine vereinfachte Inbetriebnahme, die durch das automatische Auslesen von elektronischen Typenschildern ermöglicht wird. Durch den Trend nach spezifisch auf die Anwendung angepassten und immer kompakteren Produkten bestehen auf Seiten der Maschinen- und Anlagenhersteller allerdings auch Forderungen zum Einsatz maßgeschneiderter Servoantriebe, die von den Elektrokonzernen nicht immer vollständig erfüllt werden können. So sind in vielen Anwendungen spezielle Antriebe gefordert, die z. B. spezifische Abmessungen, besondere Kompaktheit, hohe Genauigkeit, geringes Gewicht bzw. Kombinationen aus den genannten Eigenschaften erfordern. Zusätzlich gibt es den Trend zum vermehrten Einsatz motorseitiger Multiturn-Absolutgeber, oft auch in Kombination mit zentralen Hohlwellen und dem Anspruch an unveränderte Abmessungen im Vergleich zu Antriebslösungen mit inkrementellen Gebern. Einige Hersteller der Präzisionsantriebstechnik, wie die Harmonic Drive AG haben sich auf diese Nachfrage eingestellt und liefern entsprechende Produkte, die den Maschinen- und Anlagenherstellern den entscheidenden Vorteil auf dem Weltmarkt bringen können. Dabei stellen die firmenspezifischen Systemschnittstellen der Elektrokonzerne eine besondere Herausforderung dar, weil die Hersteller ES GIBT EINEN TREND ZU SPEZIFISCH AUF DIE ANWENDUNG ANGEPASSTEN UND IMMER KOMPAKTEREN ANTRIEBEN aus der Präzisionsantriebstechnik ihre Produkte zu diesen diversen firmenspezifischen Systemschnittstellen kompatibel halten oder Lösungen zur Anbindung an diese Schnittstellen liefern müssen. Dies kann beispielsweise durch universell einsetzbare Regelgeräte erfolgen, wie das folgende erste Beispiel zeigt. 40 DER KONSTRUKTEUR 4/2017

DER ANTRIEB ■ Sicher ■ Flexibel ■ International 24.–28. April 2017 Besuchen Sie uns! Halle 015, Stand Nr. H31 01 Das Getriebe ■ ■ ■ Starke Lagerung Geräuscharmer Lauf Hohe Leistungsdichte 01 Servoantrieb FHA-8C Mini in einer linearen Zusatzachse einer Werkzeugmaschine. Darstellung mit Schnitt durch den Geberdeckel und ohne Spindelgehäuse 02 Harmonic Drive Servoregler der Baureihe YukonDrive SERVOANTRIEB IN KOMPAKTER SONDERAUSFÜHRUNG Ein Beispiel für einen kompakten Servoantrieb mit Anbindung an eine spezifische SPS ist der Antrieb einer Linearspindel für eine Zusatzachse einer Werkzeugmaschine. Bei dieser Anwendung bestand die besondere Herausforderung in den geforderten, vielfältigen Funktionen des Antriebs bei einem zur Verfügung stehenden Gehäusebauraum von nur 170 cm 3 . In dieses Volumen mussten folgende Komponenten integriert werden: Ein Servoantrieb mit Motor und Getriebe inklusive spielfrei vorgespanntem Abtriebslager, welches neben der Aufnahme der Spindel auch zur Abstützung der auf die Spindel wirkenden Axialkräfte geeignet ist. Weitere Eckdaten: Theoretische rotatorische Auflösung am Abtrieb < 1", Übertragungsgenauigkeit < 2". Zusätzlich muss der Antrieb spielfrei sein. Besonders herausfordernd war die Anforderung an die Kompaktheit des integrierten Absolutgebers, weil herkömmliche Absolutgeber im Allgemeinen bereits größer als das insgesamt für den Servoantrieb zur Verfügung stehende Volumen bauen. Zum Einsatz kommt ein Harmonic-Drive-Servoantrieb mit Hohlwelle der Baureihe FHA-8C Mini mit den Abmessungen 50 x 50 x 65 mm, dessen maximales Abtriebsdrehmoment ca. 5 Nm beträgt. Dieser Antrieb ist mit einem einstufigen, spielfreien Harmonic- Drive-Getriebe nach dem Wellgetriebeprinzip mit der Untersetzung i=100 ausgestattet. Er verfügt an der Abtriebsseite über ein spielfrei vorgespanntes Flanschlager, das zur Aufnahme der in dieser Anwendung wirkenden axialen Spindelkraft ausreichend dimensioniert ist. Somit kann die Spindelmutter ohne zusätzliches Axiallager an den Abtriebsflansch des Antriebs montiert werden. Dies liefert einen wichtigen Beitrag zur Kompaktheit der gesamten Lineareinheit. Der ausgewählte Antrieb ist ein Produkt aus einer Vielzahl unterschiedlichster Servoantriebe der Harmonic Drive AG, die ihre Antriebe wegen der Notwendigkeit zur Kom- 02 Der Motor ■ Hohe Effizienz ■ Weltweite Standards ■ Alle Einsatzbedingungen Die Antriebselektronik ■ Kompakte Bauform ■ Einfache Inbetriebnahme ■ Skalierbare Funktionalitäten Weiter Leistungsbereich Flexible Komplettlösungen Hohe Systemeffizienz DerAntrieb.com Getriebebau NORD GmbH & Co. KG Fon +49 (0) 4532 / 289-0, info@nord.com Member of the NORD DRIVESYSTEMS Group

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