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DER KONSTRUKTEUR 4/2017

DER KONSTRUKTEUR 4/2017

ANTRIEBSTECHNIK 03 04 03

ANTRIEBSTECHNIK 03 04 03 Schematische Darstellung des Bearbeitungscenters 04 Harmonic-Drive-Direktantrieb als kundenspezifischer Komplettantrieb für das Bearbeitungscenter PRODUKTE UND ANWENDUNGEN "SYSTEMSCHNITTSTELLEN DER STEUERUNGS- UND REGEL- GERÄTEHERSTELLER SIND FÜR UNS HERAUSFORDERUNG UND CHANCE ZUGLEICH" Winfried Hahn, Mitarbeiter im Vertrieb der Harmonic Drive AG, Limburg Die firmenspezifischen Systemschnittstellen der in der Antriebstechnik tätigen Steuerungs- und Regelgerätehersteller erfordern von den Anbietern der Gebersysteme und Servomotoren die permanente Anpassung ihrer Produkte an die jeweils aktuellen Schnittstellen. Diese Aufgabe ist für uns gleichermaßen eine Herausforderung und Chance. Die Herausforderung besteht darin, zeitnah die erforderlichen schnittstellenkompatiblen Produkte zu entwickeln und auch Sonderlösungen in vergleichsweise geringen Stückzahlen wirtschaftlich zu fertigen. Die Chance besteht in der Besetzung der von den Steuerungsherstellern ausgelassenen Nischen, zum Beispiel der kompakt bauenden Servoantriebe und Getriebemotoren oder der kundenspezifischen Direktantriebe in Anwendungen der Präzisionsantriebstechnik. www.DerKonstrukteur.de patibilität mit diversen SPS mit inkrementellen-, oder Absolutgebern in Multiturn- oder Singleturnausführung mit Datenschnittstellen wie z. B. En Dat, SSI oder Hiperface liefert. In diesem Fall kommt am Motor der sehr kompakte, getriebelose Multiturn-Drehgeber Heidenhain EBI 1135 zum Einsatz. Der Geber erreicht eine Gesamtauflösung von 34 Bit (Singleturn: 18 Bit, Multiturn: 16 Bit). Mit einer Baulänge von weniger als 13 mm bei einem Außendurchmesser von lediglich 37 mm gehört er zu den weltweit kleinsten absoluten Drehgebern und ist daher besonders für den Einsatz in Verbindung mit hochdynamischen Servomotoren kleiner Baugrößen in der Automatisierungstechnik und in Industrierobotern prädestiniert. Bei diesem Drehgeber wird die Positionsinformation statt über ein getriebebehaftetes System elektronisch gespeichert. Damit bei fehlender bzw. ausgefallener Spannungsversorgung die absolute Positionsinformation nicht verloren geht, verfügt das Produkt über eine extern im Schaltschrank zu montierende Batteriebox mit Pufferbatterie. Durch seine kompakten Abmessungen trägt dieser Geber wesentlich zur Erfüllung der oben genannten Kundenanforderungen bei. Da im beschriebenen Fall die Kompatibilität des Servoantriebs zur Systemschnittstelle des Steuerungs- und Regelgeräteherstellers nicht gegeben war, wurde ein Harmonic-Drive- Servoregler der Baureihe YukonDrive eingesetzt. Dieser Servoregler ist für den Einsatz mit dem oben genannten Servoantrieb vorkonfiguriert und zur Kommunikation mit der vom Maschinenhersteller verwendeten SPS vorbereitet. Das Regelgerät steht in unterschiedlichen Leistungsklassen und mit Schnittstellen für unterschiedliche Feldbussysteme zur Verfügung, z. B. Canopen, Ethercat, Sercos II & III, Profibus, Profinet. DIREKTANTRIEB IN C-ACHSE EINES BEARBEITUNGSCENTERS Ein weiteres Beispiel für ein maßgeschneidertes Antriebssystem einer kompakten Präzisionsmaschine ist ein Direktantrieb von Harmonic Drive. Einem stabilen Trend in der Werkzeugmaschinenindustrie folgend, hat das Unternehmen in den letzten Jahren die Entwicklung und Fertigung von Direktantrieben in Form von Einbausätzen und kundenspezifischen Komplettantrieben aufgenommen. Aktuell stehen die Direktantriebe in mehreren Baugrößen mit Drehmomenten bis 600 Nm zur Verfügung. Harmonic Drive hat für die C-Achse eines Bearbeitungscenters einen kundenspezifischen Direktantrieb entwickelt, der insbesondere wegen des in diesem Fall relativ kleinen zulässigen Außendurchmessers vergleichsweise lang und schmal baut. Bei einem Hohlwellendurchmesser von 70 mm beträgt der Durchmesser des Grundkörpers nur 190 mm. Zur Verhinderung einer Positionsänderung im stromlosen Stillstand ist der für den Betrieb mit Wasserkühlung vorgesehene Antrieb mit einer mechanischen, spielfreien Klemmung versehen. Das maximale Drehmoment dieses Antriebs beträgt ca. 320 Nm. Mit dem Gebersystem ERM 280/200 (Fa. Heidenhain) baut der Antrieb 380 mm lang. Als Abtriebslager kommt je nach Anforderung ein Kreuzrollenlager bzw. für höhere Drehzahlen ein Spindellager zum Einsatz. Bilder: Harmonic Drive AG www.harmonicdrive.de 42 DER KONSTRUKTEUR 4/2017

POSITIONIEREINHEITEN: HOHE LASTAUFNAHME BEI KOMPAKTER KONSTRUKTION ANTRIEBSTECHNIK Zur Positionierung größerer Lasten hat Bahr seine Positioniereinheiten-Serie LLZ um eine Baugröße erweitert. Die LLZ 80 mit Zahnriemenantrieb und integrierter Rollenführung ist mit vier oder fünf sehr großen Laufrollen ausgestattet, die Belastungen bis 350 kg aufnehmen. Der umlaufende HTD-Zahnriemen hat eine Wiederholgenauigkeit von ± 0,1 mm bei spielfreiem Drehrichtungswechsel. Aufgrund der optimierten Riemenbefestigung fällt der Schlitten mit 260 mm Länge sehr kompakt aus, wodurch sich auch bei kurzen Achslängen große Verfahrwege realisieren lassen. An den Zahnriemenumlenkungen sind beidseitig Kupplungsklauen zum Anschluss von Motoren und eine Nachspannvorrichtung für den Zahnriemen angebracht. Die Achse mit 80 x 80 mm Aluminiumvierkantprofil ist in Längen bis 6 000 mm erhältlich. Das Profil kann über T-Nuten mit anderen Linearachsen des Herstellers verbunden werden. Die Einheit ist gemäß ISO-Klasse 1 für den Einsatz in Reinräumen zertifiziert. www.bahr-modultechnik.de ELEKTROMECHANISCHE ZYLINDER JETZT LANGLEBIGER Besuchen Sie uns: Hannover Messe 24. - 28. April 2017 Halle 20 I C50 Bei gleichen Baugrößen hat Bosch Rexroth die Lebensdauer der elektromechanischen Zylinder EMC durch die Erhöhung der Tragzahlen des Kugelgewindetriebs um bis zu 25 % verlängert. Konstrukteure können bei gleichbleibender Belastung eine kleinere Baugröße einsetzen. Gleichzeitig wurde der Mindesthub der Zylinder in allen Baugrößen um bis zu 50 % gesenkt. In der kleinsten Variante beträgt der minimal bestellbare Hub 30 mm. Durch die jetzt wählbaren kürzeren Hübe verringert sich der notwendige Bauraum. Die einbaufertigen Zylinder bestehen aus eloxierten Aluminiumprofilen in ISO-Standardmaßen mit integriertem Kugelgewindetrieb. Die einbau- und einschaltfertigen Komplettsysteme verringern den Konstruktions- und Montageaufwand. Konstrukteure können maßgeschneiderte Zylinder-Varianten auf der Website von Bosch Rexroth zusammenstellen. www.boschrexroth.com nobrox ® − ein neuer Universalwerkstoff für robuste Lösungen in der Kunststofftechnik Die einzigartige Kombination der Materialeigenschaften schafft weitreichende konstruktive Freiheiten. Sie erlaubt zum Beispiel die Systemintegration von Mehrfachfunktionen, größere Toleranzen angrenzender Bauteile und verlängert zudem die Service-Intervalle. Parker Prädifa – Ihr Partner bei der Lösung Ihrer dichtungstechnischen und konstruktiven Aufgaben. Extrem verschleißfest, hohe elastische Rückstellung Robust gegen abrasive Partikel und raue Oberflächen Breite Medienbeständigkeit und weites Einsatzspektrum www.parker.com/praedifa-hannovermesse

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