DER KONSTRUKTEUR 9/2021

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ANTRIEBSTECHNIK FREIHEITSGRADE IN JEDE RICHTUNG Die Integration vieler Einzelkomponenten und Bauteile ist in der Regel zeitaufwändig und kostenintensiv. Doch es geht auch anders. Wir stellen Ihnen ein Antriebssystem vor, in dem Motor, Getriebe, Feedbacksystem und Controller perfekt aufeinander abgestimmt sind und als Komplettlösung neue Maßstäbe setzen. PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Die Schnittstellen des IHD-Antriebssystems bieten insbesondere im Maschinenbau signifikante Vorteile. IHD- Antriebe können seriell in einer sogenannten „Daisy Chain“ verbunden werden – als dezentrales Antriebsnetzwerk revolutionieren sie so diverse Anwendungen und schaffen neue Möglichkeiten für das Maschinen-Design. Durch die serielle Verschaltung von mehreren integrierten Antriebseinheiten werden große Stücklisten einer Maschine deutlich reduziert. Komponenten wie Schaltschrank, Ein- & Ausgangsmodule, Encoder-Umsetzer und die aufwändige Verkabelung mit der industriellen Infrastruktur gehören der Vergangenheit an. Der IHD benötigt lediglich eine Versorgungsspannung von 24/48 V und eine Kommunikationsschnittstelle. Beide Verbindungen können weitergeführt werden, wodurch sich die Komplexität mit Blick auf Verkabelung und Infrastruktur immens reduziert. Jeder Antrieb besitzt eine individuelle Adresse, sodass die Struktur innerhalb eines großen Maschinennetzwerks je nach Aufgabenstellung trivial ergänzt beziehungsweise verändert werden kann. Der Betrieb mit 24/48 VDC liegt darüber hinaus im Bereich der Kleinspannung und ist somit ungefährlich für Menschen – ein enormer Vorteil für die elektrische Betriebssicherheit. EIGENSCHAFTEN UND TECHNISCHE FEATURES ERLAUBEN EIN KOMPAKTERES DESIGN In einigen Applikation müssen Antriebseinheiten und -systeme möglicher elastischer Verformung trotzen – Steifigkeit tritt in den Vordergrund. Folgender Vergleich zeigt den Unterschied verschiedener Produkttechnologien hinsichtlich ihrer Steifigkeitscharakteristik. Hierzu ermöglicht der sogenannte „Wind-Up“- Dipl.-Ing. Johannes Losch, Entwicklungsingenieur Mechatronik, Harmonic Drive SE, Limburg Teststand die Messung des Verdrehwinkels in Abhängigkeit des lastseitigen Drehmoments. Die Prüflinge halten die Position so, dass die Steifigkeit mithilfe eines kalibrierten Messmittels abtriebsseitig gemessen werden kann. Die Grafik auf Seite 34 zeigt das Verhalten des IHD – verglichen mit dem gemessenen Direktantrieb – einen nahezu identischen Graphen. Der Konstrukteur genießt somit die Freiheit, bei gleichbleibender Steifigkeit kompakter designen zu dürfen. Das dynamische Verhalten des Antriebs unterscheidet sich geringfügig von der Performance des gemessenen Direktantriebs – dank der IHD-Technologie haben Pilotkunden ihre Direktantriebe jedoch erfolgreich ersetzt, um kompakter und leichter zu bauen sowie aufgrund der entfallenden Ansteuerperipherie (Schaltschrank, Antriebsregler und Kabel) Kosten einzusparen. KOMFORTABLES TUNING Das Konfigurieren und Einstellen (Tuning) des IHD-Antriebs erweist sich dank des integrierten Getriebes als äußerst einfach, 32 DER KONSTRUKTEUR 2021/09 www.derkonstrukteur.de
ANTRIEBSTECHNIK 01 02 03 INTELLIGENT HOLLOW SHAFT DRIVE IM EINSATZ Aufgrund seiner kompakten Bauform, hochintegrierten Komposition und Prozessortechnik erfüllt das System unterschiedlichste Anforderungen. Die Freiheit bei der Programmierung des integrierten Applikationsprozessors lässt Raum für diverse Applikationsalgorithmen zur Regelung von Drehzahl- und Positionsregler sowie weiteren Antriebsparametern. Einsatzgebiete sind die Nachrichtentechnik und Kommunikation, Automation und Handling wie auch Sonderumgebungen sowie Applikationen im Bereich von Pan and Tilt, Laser-Messtechnik, Antennen- und Kamerapositionierung und Radarsysteme. 01 Der Intelligent Hollow Shaft Drive (IHD) verfügt über einen Applikationsprozessor für zukünftige smarte Anwendungen von der Automation über das Handling bis hin zu Sonderumgebungen 02 Die Antriebslösung umfasst ein spielfreies Getriebe, einen Servo-Motor, ein duales Motorfeedbacksystem zur Positionsmessung und einen leistungsfähigen Motion Controller 03 Dank thermischer Optimierung seines Designs erfüllt der IHD alle Voraussetzungen für Hochleistungsanwendungen im Bereich stationärer und mobiler Antriebstechnik www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2021/09 33
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