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DER KONSTRUKTEUR 5/2020

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DER KONSTRUKTEUR 5/2020

ROBOTIK ANTRIEB FÜR DR.

ROBOTIK ANTRIEB FÜR DR. ROBOTER Ob in der Fertigungstechnik, der Logistik oder im Haushalt – Roboter unterstützen den Menschen heute an verschiedenster Stelle. Den eingesetzten Antrieben wird dabei einiges abverlangt. Besonders hoch sind die Anforderungen in der Medizintechnik, schließlich führt Dr. Roboter immer öfter als Assistent des Arztes am Patienten Operationen durch. Es versteht sich von selbst, dass hier allerhöchste Präzision und Zuverlässigkeit gefragt sind. Um etwas zu bewegen, brauchen Roboter Antriebe, die allerdings vielseitige Anforderungen erfüllen müssen. Fast allen Anwendungen gemeinsam ist der geringe Einbauplatz und damit die Forderung nach kompakten und oft auch leichten Antriebseinheiten. Von den kleinen Antrieben werden meist dennoch hohe Drehmomente, gute Wiederholgenauigkeiten, große Dynamik und maximale Leistungsdichte gefordert. Gerade in der Zusammenarbeit mit menschlichen Kollegen müssen sie geräuscharm arbeiten, um die Konzentration nicht zu stören. Zudem sollen sie kommunikationsfreudig sein, damit sie sich mit anderen Komponenten im Roboter-Antriebsverbund zuverlässig „austauschen“ können. Besondere Anwendungen fordern zudem zum Beispiel Unempfindlichkeit gegenüber Magnetfeldern, Vakuumfestigkeit oder geringen Energieverbrauch für den mobilen, batteriebetriebenen Einsatz. In manchen Fällen ist der zuverlässige Umgang mit Überlast bei hohen Drehzahlen gefragt. Je nach Anwendung müssen lange Verfahrwege oder Rotationen realisiert werden, sind selbsthemmende Antriebe gefordert oder solche mit extrem geringem Spiel. Andernorts ist die Sterilisierbarkeit der Antriebe essentiell. Kurz: die Anforderungen sind sehr vielfältig. Die Antriebsexperten von Faulhaber kennen all diese Ansprüche aus jahrelanger Praxiserfahrung und haben mittlerweile bei den unterschiedlichsten Robotiklösungen mitgewirkt. Die Einsatzbereiche der Antriebe gehen von Kanalisationsrobotern über Roboter für Handling und Logistik bis hin zu OP-Anwendungen. auch bei Operationen am Herz oder im Auge. Auch vor Haartransplantationen mach die Robotik nicht halt. Was für den Einsatz von Robotern im OP-Saal spricht, liegt auf der Hand: Ein Roboter wird nicht müde, bietet höchste Präzision und Schnelligkeit. Experten gehen davon aus, dass sie die Arbeit im OP künftig revolutionieren werden: Der Chirurg steuert dann von einer OP-Konsole via Joysticks die Roboterarme, die für den Eingriff am OP- Tisch eingesetzt werden. Auch nach einer 24-h-Schicht schneidet der Roboter absolut präzise und ohne Zittern. Rechnergestützt kann der Roboter jederzeit prüfen, ob der Arzt noch genau da operiert, wo es notwendig ist. Im Zweifel kann das System den Arzt stoppen und so potenzielle Behandlungsfehler verhindern. Hochdynamische, präzise Antriebssysteme sind für diesen Anwendungsfall gefragt. Faulhaber Antriebssysteme bieten hier dank ihrer eisenlosen Wicklungstechnik und flacher Drehzahl-/Drehmomentkennlinie die erforderlichen Eigenschaften wie etwa exakte Positionierung und Drehzahlkontrolle. 0,1 MM OP-SCHNITTE HOCHDYNAMISCHE SYSTEME WENIGER BEHANDLUNGSFEHLER SPECIAL EINSATZBEREICH OP Mittlerweile gibt es kaum einen medizinischen Eingriff, bei dem ein roboter-unterstütztes Operieren nicht möglich wäre. Schon heute bieten mehr als 70 Unternehmen Systeme für verschiedenste Eingriffe an. So z. B. bei Eingriffen an der Wirbelsäule, dem Knie, der Hüfte, im Bauchraum, in der Neuro-Chirurgie, im Hals-Nasen- Ohren-Bereich, bei Biopsien, in der Gynäkologie und Urologie oder Autor: Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, Schönaich und Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll, Redaktionsbüro Stutensee DEUTLICH MEHR BEWEGUNGSFREIHEIT 24/7 ZITTERFREI UND PRÄZISE Bürstenlose DC-Flachmotoren mit integriertem Encoder Serie 3216 … BXT IEF3-4096 (1); sterilisierbare, bürstenlose DC-Servomotoren der Serie 2057… BA (2); DC-Kleinstmotoren Serie 1024 … SR (3) 40 DER KONSTRUKTEUR 2020/05 www.derkonstrukteur.de

ROBOTIK ANTRIEBSLÖSUNG FLEXIBEL ANGEPASST Leistungsstarke Motorfamilien wie die BX4 oder BP4 sowie die neue BXT-Baureihe von Faulhaber lassen sich kombiniert mit weiteren Komponenten wie verschiedenen Getrieben, optischen, magnetischen oder absoluten Encodern sowie Speed bzw. Motion Controllern flexibel an anspruchsvolle Robotikanwendungen anpassen. Einsatzgebiete finden sich in der Medizintechnik aber auch in vielen weiteren Bereichen. JAHRELANGE ERFAHRUNG SCHAFFT PRAXISGERECHTE LÖSUNGEN Je mehr robotergestütztes Operieren in unterschiedlichsten Disziplinen eingesetzt wird, desto mehr steigt auch der Bedarf an Antriebssystemen, etwa für die Positionierung von Roboterarmen. Hier sind hochdynamische Systeme gefragt, die in kürzester Zeit die volle Drehzahl liefern. Dass die Experten für Kleinstantriebe über ein riesiges Portfolio an innovativer Miniatur- und Mikroantriebstechnologie verfügen, kommt Anwendern zugute. Dank eines Baukastensystems lassen sich im Standardprogramm rasch individuell passende Lösungen bestehend aus Antrieb, Getriebeeinheit und Motion Controller zusammenstellen. Die Kleinstmotoren stehen mit Durchmessern von 6 bis 22 mm zur Verfügung und lassen sich für besondere Anforderungen zudem noch modifizieren. Zu den häufigsten Anpassungen gehören beispielsweise Vakuumtauglichkeit, Erweiterung des Temperaturbereichs, modifizierte Wellen, andere Spannungstypen sowie kundenspezifische Anschlüsse oder Stecker. Bilder: FAULHABER www.faulhaber.de PASSGENAUE MOTION-CONTROL- GESAMTLÖSUNGEN BIETEN ANWENDERN EINEN MEHRWERT Entwicklungszyklen werden heute immer kürzer. Unsere Kunden haben selten Zeit, sich mit der Konzeption von Reglern oder der Integration von Encodern auseinanderzusetzen. Viele Robotikhersteller wissen es daher zu schätzen, dass sie in unserem Standardprogramm, das wie ein Baukastensystem aufgebaut ist, eine passgenaue Motion-Control-Gesamtlösung finden können. DIPL.-ING. (BA) ANDREAS SEEGEN, FAULHABER IMPRESSUM erscheint 2020 im 51. Jahrgang, ISSN 0344-4570 Redaktion Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Nicole Steinicke (ni), Tel.: 06131/992-350, E-Mail: n.steinicke@vfmz.de (verantwortlich für den redaktionellen Inhalt) Stv. Chefredakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Martina Klein (mak), Tel.: 06131/992-201, E-Mail: m.klein@vfmz.de Redakteurin: Dipl.-Ing. (FH) Inga Ronsdorf (iro), Tel.: 06131/992-259, E-Mail: i.ronsdorf@vfmz.de Redaktionsassistenz: Doris Buchenau, Ulla Winter Tel.: 06131/992-347, E-Mail: u.winter@vfmz.de, Melanie Lerch, Petra Weidt, (Redaktionsadresse siehe Verlag) Gestaltung Mario Wüst, Sonja Daniel, Anette Fröder, Anna Schätzlein Chef vom Dienst Dipl.-Ing. (FH) Winfried Bauer Sales Oliver Jennen, Tel.: 06131/992-262, E-Mail: o.jennen@vfmz.de Andreas Zepig, Tel.: 06131/992-206, E-Mail: a.zepig@vfmz.de Heike Rauschkolb, Auftragsdisposition, Tel. 06131/992-241, E-Mail: h.rauschkolb@vfmz.de Anzeigenpreisliste Nr. 50: gültig ab 1. 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